发明内容
日本特开2004-318819号公报中所记载的液晶显示装置,通常是以相同的周期检测利用手指或手写笔指示的坐标位置。因此,例如在坐标位置的检测周期为60Hz的情况下,不能跟踪手指或手写笔的高速的移动,因而难以通过接触输入来顺畅输入手写图像等。另一方面,如果坐标位置的检测周期为120Hz左右,虽然可充分跟踪手指或手写笔的高速移动,但在这种情况下,相应的检测周期的缩短而增加了电力消耗。鉴于上述的情况,本发明的第1方式的目的是,在降低电力消耗的同时顺畅进行接触输入。
为了达到上述目的,本发明的第1方式的传感装置具有:多个传感器,其被排列在画面上,分别生成具有与对象物和上述画面的接触状态或上述对象物和上述画面的距离对应的电平的第1检测信号;读出单元,其以预定周期从上述多个传感器读出上述第1检测信号;2值化单元,其把由上述读出单元读出的上述各个第1检测信号的电平与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;判定单元,其根据上述各个第2检测信号,判定上述对象物与上述画面是接触还是非接触;检测单元,其根据上述各个第2检测信号检测上述对象物与上述画面接触的位置;以及控制单元,其在上述判定单元的判定结果是非接触的情况下,按照使上述预定周期成为第1周期的方式控制上述读出单元,在上述判定单元的判定结果是接触的情况下,按照使上述预定周期成为比上述第1周期短的第2周期的方式控制上述读出单元。
根据此结构,在对象物与画面非接触的情况下,读出单元以第1周期读出1个画面数量的第1检测信号,在对象物与画面接触的情况下,以比第1周期短的第2周期读出1个画面数量的第1检测信号。因此,对象物与画面非接触的情况,与对象物与画面接触的情况相比,可减少读出1个画面数量的第1检测信号的频度。例如,在把第1周期设定为60Hz、第2周期设定为120Hz的情况下,对象物与画面非接触的情况比对象物与画面接触的情况,可将读出1个画面数量的第1检测信号的频度减少1/2。因此,可减少第1检测信号的读出和2值化信号的生成所需要的处理负荷,从而电力消耗可减少相应地大小。另一方面,对象物与画面接触的情况与对象物与画面非接触的情况相比,可增加读出1个画面数量的第1检测信号的频度。因此,可提高关于接触位置的检测的时间分辨率,即使在对象物高速移动的情况下,也能够对其进行充分的跟踪。
这样,根据本发明的第1方式,能够变更读出1个画面数量的第1检测信号的周期,只在对象物与画面接触的情况下,以短的周期读出1个画面数量的第1检测信号,所以,可降低电力消耗,并且即使在对象物高速移动的情况下,也能够对其进行跟踪,顺畅地进行接触输入。
另外,所谓“被排列在画面上”,例如不仅包括把具备了多个传感器的触摸面板粘贴在画面上的情况,而且包括如后述的实施方式所记载的把多个传感器内置于显示面板中的情况。另外,所谓“对象物”是指手指或手写笔。另外,在是具备电阻膜方式或静电电容方式的触摸面板的情况下,传感器所生成的第1检测信号的电平成为与“对象物与上述画面的接触状态”对应的电平,如果是后述的实施方式中记载的那样使用了光传感器的触摸面板,则传感器所生成的第1检测信号的电平采用“与上述对象物和上述画面的距离对应的”电平。
在上述的传感装置中,也可以构成为,上述控制单元,在上述判定单元的判定结果是非接触的情况下以及虽然上述判定单元的判定结果是接触但该接触的判定结果未持续预定时间以上的情况下,按照使上述预定周期成为上述第1周期的方式控制上述读出单元,在上述判定单元的判定结果是连续上述预定时间以上的接触的情况下,按照使上述预定周期成为比上述第1周期短的上述第2周期的方式控制上述读出单元。
根据此结构,只在对象物连续预定时间以上与画面接触的情况下,增加1个画面数量的第1检测信号的读出频度。因为,也在后述的实施方式中记载的那样,如果是不考虑接触时间,根据对象物与画面接触立即缩短读出1个画面数量的第1检测信号的周期的结构,则频繁发生周期的变更,而且有时会增加电力消耗的情况。另外,对于预定时间,可设定任意的时间宽度。
另外,本发明的第1实施方式的传感装置,具有:多个传感器,其被排列在画面上,分别生成具有与对象物和上述画面的接触状态或上述对象物和上述画面的距离对应的电平的第1检测信号;读出单元,其以预定周期从上述多个传感器读出上述第1检测信号;2值化单元,其把由上述读出单元读出的上述各个第1检测信号的电平与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;判定单元,其根据上述各个第2检测信号,判定上述对象物与上述画面是接触还是非接触;检测单元,其根据上述各个第2检测信号检测上述对象物与上述画面接触的位置;以及控制单元,其在开始接触输入的受理后,按照使上述预定周期成为第1周期的方式控制上述读出单元,在上述判定单元的判定结果是接触的情况下,按照使上述预定周期成为比上述第1周期短的第2周期的方式控制上述读出单元。
根据此结构,上述读出单元在开始接触输入的受理时,以第1周期读出1个画面数量的第1检测信号,只在对象物与画面接触的情况下,以比第1周期短的第2周期读出1个画面数量的第1检测信号。因此,在开始了接触输入的受理后,能够只在对象物与画面接触的情况下,增加1个画面数量的第1检测信号的读出频度,在其他的情况下,减少1个画面数量的第1检测信号的读出频度。从而,可降低电力消耗,并且即使在对象物高速移动的情况下,也能够对其进行跟踪,进行顺畅的接触输入。
在上述的传感装置中,也可以构成为,上述控制单元在开始接触输入的受理时,以使上述预定周期成为上述第1周期的方式控制上述读出单元,在上述判定单元的判定结果是连续预定时间以上的接触的情况下,以使上述预定周期成为比上述第1周期短的第2周期的方式控制上述读出单元。根据此结构,能够只在对象物连续预定时间以上与画面连续接触的情况下,提高1个画面数量的第1检测信号的读出频度。
另外,本发明的第1实施方式的传感装置具有:多个传感器,其被排列在画面上,分别生成具有与对象物与上述画面的接触状态或上述对象物与上述画面的距离对应的电平的第1检测信号;读出单元,其以预定周期从上述多个传感器读出上述第1检测信号;2值化单元,其把由上述读出单元读出的上述各个第1检测信号的电平与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;判定单元,其根据上述各个第2检测信号,判定上述对象物与上述画面是接触还是非接触;检测单元,其根据上述各个第2检测信号,检测上述对象物与上述画面接触的位置;和控制单元,其在开始接触输入的受理后,以使上述预定周期成为比第1周期短的第2周期的方式控制上述读出单元,在上述判定单元的判定结果是非接触的情况下,以使上述预定周期成为上述第1周期的方式控制上述读出单元。
根据此结构,读出单元在开始接触输入的受理时,以比第1周期短的第2周期读出1个画面数量的第1检测信号,只在对象物与画面非接触的情况下,以第1周期读出1个画面数量的第1检测信号。因此,在开始了接触输入的受理后,能够只在对象物与画面非接触的情况下,降低1个画面数量的第1检测信号的读出频度,在其他情况下增加1个画面数量的第1检测信号的读出频度。从而,可降低电力消耗,并且即使在对象物高速移动的情况下,也能够对其进行跟踪,进行顺畅的接触输入。
在上述的传感装置中,也可以构成为,上述控制单元在开始接触输入的受理时,以使上述预定周期成为比上述第1周期短的上述第2周期的方式控制上述读出单元,在上述判定单元的判定结果是连续预定时间以上的非接触的情况下,以使上述预定周期成为上述第1周期的方式控制上述读出单元。
根据此结构,能够只在对象物连续预定时间以上与画面非接触的情况下,降低1个画面数量的第1检测信号的读出频度。因为,如在后述的实施方式中记载的那样,在例如利用手指或手写笔输入手写文字的情况下,在移动到下一个字画时,手指或手写笔会短时间从画面分离,所以如果在这样的情况下也随之变更读出周期,则频繁发生周期的变更,反而将导致电力消耗的增加。
另外,在上述的传感装置中,也可以构成为具有变更单元,其在上述控制单元以使上述预定周期成为上述第1周期的方式控制上述读出单元的情况、和上述控制单元以使上述预定周期成为上述第2周期的方式控制上述读出单元的情况下,变更上述阈值。而且,也可以构成为,上述变更单元在上述控制单元以使上述预定周期成为上述第1周期的方式控制上述读出单元的情况下,把对应上述第1周期的第1阈值设定为上述阈值,在上述控制单元以使上述预定周期成为上述第2周期的方式控制上述读出单元的情况下,把对应上述第2周期的第2阈值设定为上述阈值。
因为,如后述的实施方式中所记载的那样,不同种类的传感器,随着1个画面数量的第1检测信号的读出周期的变更,第1检测信号的信号电平发生变化,所以,如果不变更阈值,则不能正确地进行对象物与画面是接触还是非接触的判定。
另外,在上述的传感装置中,也可以构成为,上述判定单元对全部的上述第2检测信号中的满足由上述阈值所限定的条件的上述第2检测信号的个数进行计数,根据计数结果,判定上述对象物是与上述画面接触、还是非接触。例如,也可以如果计数结果是1以上,则判定为对象物与画面接触。另外,也可以在计数结果是预定值以上的情况下、和计数结果是由上限值和下限值所限定的预定范围内的值的情况下,判定对象物与画面接触。在后者的情况下,可减少误判定。另外,“满足由上述阈值所限定的条件的上述第2检测信号”,相当于例如与信号电平小于阈值的第1检测信号对应的第2检测信号、或与信号电平在阈值以上的第1检测信号对应的第2检测信号。
另外,本发明的第1实施方式的传感方法,使用多个传感器,检测上述对象物与上述画面接触的位置,该多个传感器被排列在画面上,分别生成具有与对象物和上述画面的接触状态或上述对象物和上述画面的距离对应的电平的第1检测信号,其中,以预定周期从上述多个传感器读出上述第1检测信号;把读出的上述各个第1检测信号的电平与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;根据上述各个第2检测信号,判定上述对象物与上述画面是接触还是非接触;根据上述各个第2检测信号,检测上述对象物与上述画面接触的位置;在上述判定的结果是非接触的情况下,以使上述预定周期成为第1周期的方式控制上述各个第1检测信号的读出,在上述判定的结果是接触的情况下,以使上述预定周期成为比上述第1周期短的第2周期的方式控制上述各个第1检测信号的读出。采用以上的传感方法,可达到与第1实施方式的传感装置相同的效果。
日本特开2004-318819号公报所记载的液晶显示装置始终以相同的周期进行坐标位置的检测。因此,即使是接触输入不是长时间的情况,也必须以和有接触输入的情况相同的周期从各个图像读取传感器33读出摄像数据,结果产生了多余的电力消耗。鉴于以上的情况,本发明的第2实施方式的的目的是降低电力消耗。
为了达到上述的目的,本发明的第2实施方式的传感装置,用于检测对象物与画面接触的位置,其中具有:多个传感器,其被排列在画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号;读出单元,其能够以通常模式和低耗电模式进行动作,在通常模式下,以第1周期从上述多个传感器读出上述第1检测信号,在低耗电模式下,以比上述第1周期长的第2周期从上述多个传感器读出上述第1检测信号;2值化单元,其把由上述读出单元读出的上述各个第1检测信号与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;检知单元,其根据上述各个第2检测信号,检知上述对象物与上述画面非接触;检测单元,其根据上述各个第2检测信号,检测上述对象物与上述画面接触的位置;和控制单元,其管理上述通常模式与上述低耗电模式之间的切换,在上述通常模式下,在上述检测单元连续预定时间检测到非接触的情况时,控制上述读出单元转到上述低耗电模式,并在预定的情况下,控制上述读出单元从上述低耗电模式转到上述通常模式。
根据此结构,在连续预定时间检知到对象物与画面非接触的情况时,把读出单元的动作模式从通常模式转到低耗电模式,以比通常模式的情况长的第2周期读出1个画面数量的第1检测信号。因此,在对象物连续预定时间与画面非接触的情况下,与非如此的情况相比,可降低1个画面数量的第1检测信号的读出频度。例如,在把第1周期设定为60Hz、把第2周期设定为10Hz时,在对象物连续预定时间与画面非接触的情况下,与非如此的情况相比,可将1个画面数量的第1检测信号的读出频度减少到1/6。因此,可减少第1检测信号的读出和2值化信号的生成所需要的处理负荷,从而可相应地减少电力消耗。
另外,所谓“被排列在画面上”,例如不仅包括把具备了多个传感器的触摸面板粘贴在画面上的情况,而且包括如后述的实施方式所记载的那样把多个传感器内置于显示面板中的情况。另外,所谓“对象物”是指手指或手写笔。另外,所谓“预定的情况”,如果是能够检知对象物接近了画面,并且对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况的结构,则是在低耗电模式下检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况时,另外,如果是能够检知对象物与画面接触的结构,则是在低耗电模式下检知到对象物与画面接触的情况。
另外,本发明的第2实施方式的传感装置,用于检测对象物与画面接触的位置,其中具有:多个传感器,其被排列在画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号;读出单元,其能够以通常模式和低耗电模式进行动作,在通常模式下,以第1周期从上述多个传感器读出上述第1检测信号,在低耗电模式下,以比上述第1周期长的第2周期从上述多个传感器读出上述第1检测信号;2值化单元,其把由上述读出单元读出的上述各个第1检测信号与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;检知单元,其根据上述各个第2检测信号,检知上述对象物接近了上述画面,并且上述对象物与上述画面的距离成为了一定距离以下的情况;检测单元,其检测上述对象物与上述画面接触的位置;和控制单元,其管理上述通常模式与上述低耗电模式之间的切换,在上述低耗电模式下,在上述检知单元检知到成为了一定距离以下的情况时,控制上述读出单元转到上述通常模式,并在预定的情况下,控制上述读出单元从上述通常模式转到上述低耗电模式。
根据此结构,在检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况时,把读出单元的动作模式从低耗电模式转到通常模式。因此,在对象物与画面的距离成为一定距离以下之前,读出单元以低耗电模式动作,以比通常模式的情况长的第2周期读出1个画面数量的第1检测信号。而当对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况时,读出单元以通常模式动作,以比低耗电模式的情况短的第1周期读出1个画面数量的第1检测信号。因此,在对象物与画面的距离成为一定距离以下之前,可降低读出1个画面数量的第1检测信号的频度。例如,在把第1周期设定为60Hz、把第2周期设定为10Hz时,在对象物与画面的距离成为一定距离以下之前,可将1个画面数量的第1检测信号的读出频度减少到1/6。因此,可减少第1检测信号的读出和2值化信号的生成所需要的处理负荷,从而可相应地减少电力消耗。
不仅如此,由于在对象物与画面的距离成为一定距离以下时,可增加1个画面数量的第1检测信号的读出频度,所以可提高关于接触判定和接触位置的检测的时间分辨率,能够以高精度进行接触判定和接触位置的检测。特别是,通过把从低耗电模式向通常模式切换的时机,不设定在检知到对象物与画面接触的情况时,而是设定在检知到对象物与画面的离成为了一定离以下的情况时,可以在对象物实际接触到画面之前,预先提高接触判定和接触位置的检测的精度。
另外,所谓“预定的情况”,例如,如果是可检知对象物与画面的非接触的情况的结构,则是在通常模式下检知到对象物连续预定时间与画面非接触的情况,另外,如果是可判定对象物是否接近了画面,并且对象物与画面的距离成为了一定距离以下的结构,则是在通常模式下连续预定时间得到了对象物与画面的距离未成为一定距离以下的判定结果的情况。
另外,本发明的第2实施方式的传感装置,用于检测对象物与画面接触的位置,其中具有:多个传感器,其被排列在上述画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号;读出单元,其能够以通常模式和低耗电模式进行动作,在通常模式下,以第1周期从上述多个传感器读出上述第1检测信号,在低耗电模式下,以比上述第1周期长的第2周期从上述多个传感器读出上述第1检测信号;2值化单元,其能够使用为了判定上述对象物是否接近了上述画面,并且上述对象物与上述画面的距离成为了一定距离以下而设定的第1阈值、和为了判定上述对象物是否是与上述画面非接触而设定的第2阈值,把由上述读出单元读出的上述各个第1检测信号与上述第1阈值和上述第2阈值的任意一方比较,分别生成2值化的第2检测信号;检知单元,其在上述2值化单元使用上述第1阈值生成了上述各个第2检测信号的情况下,根据该各个第2检测信号,检知上述对象物接近了上述画面,并且检知上述对象物与上述画面的距离成为了一定距离以下的情况,在由上述2值化单元使用上述第2阈值生成了上述各个第2检测信号的情况下,根据该各个第2检测信号,检知上述对象物与上述画面接触的情况;检测单元,其在上述2值化单元使用上述第2阈值生成了上述各个第2检测信号的情况下,根据该各个第2检测信号,检测上述对象物与上述画面接触的位置;和控制单元,其管理上述通常模式与上述低耗电模式之间的切换,并且管理上述第1阈值与上述第2阈值之间的变更,在上述低耗电模式下,在上述检知单元检知到成为了一定距离以下的情况时,控制上述读出单元转到上述通常模式,并且控制上述2值化单元,使用上述第2阈值生成上述各个第2检测信号,在上述通常模式下,在检知到上述检知单元连续预定时间检知到非接触的情况时,控制上述读出单元转到上述低耗电模式,并且控制上述2值化单元使用上述第1阈值生成上述各个第2检测信号。
根据此结构,在连续预定时间检知到对象物与画面非接触的情况时,把读出单元的动作模式从通常模式转到低耗电模式,以比通常模式的情况长的第2周期读出1个画面数量的第1检测信号。而在检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况时,把读出单元的动作模式从低耗电模式切换到通常模式,以比低耗电模式的情况短的第1周期读出1个画面数量的第1检测信号。因此,在从连续预定时间检知到对象物与画面非接触的情况到之后检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况的期间,以低耗电模式动作,与通常模式的情况相比,可降低1个画面数量的第1检测信号的读出频度。因此,可减少第1检测信号的读出和2值化信号的生成所需要的处理负荷,从而可相应地减少电力消耗。
不仅如此,在从检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况到之后连续预定时间检知到对象物与画面非接触的情况的期间,以通常模式动作,与低耗电模式的情况相比,可增加1个画面数量的第1检测信号的读出频度。因此,可提高关于接触判定和接触位置的检测在时间上的分辨率,能够以高精度进行接触判定和接触位置的检测。特别是,通过把从低耗电模式向通常模式切换的时机,不设定在检知到对象物与画面接触的情况时,而是设定在检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况时,可以在对象物实际接触到画面之前,预先提高接触判定和接触位置的检测的精度。
在上述的传感装置中,也可以构成为,上述多个传感器是,对应m(2以上的整数)条扫描线与n(2以上的整数)条读出线的交叉点,排列在上述画面上的m×n个传感器,上述读出单元能够以通常模式和低耗电模式进行动作,在通常模式下,以上述第1周期从上述m×n个传感器读出上述第1检测信号,在低耗电模式下,以上述第2周期,从与连续排列的M(2以上、上述m以下的整数)条上述扫描线和连续排列的N(2以上、上述n以下的整数)条上述读出线对应的、小于上述m×n个的M×N个上述传感器中,读出上述第1检测信号。
根据此结构,读出单元在低耗电模式下,以第2周期从排列在画面上的全部传感器(m×n)中的成为其中一部分的M×N个传感器读出第1检测信号。因此,在低耗电模式下,与通常模式的情况相比,可降低读出第1检测信号的频度,而且可减少读出第1检测信号的传感器的个数。因此,可进一步降低电力消耗。
在上述的传感装置中,也可以构成为,具有:背光灯,其被设在上述画面的背面,具有多个可调整出射光的光量的光源;和调整单元,其根据上述读出单元读出的多个上述第1检测信号,计算出环境光的照度,在计算出的照度小于预定值,并且在上述低耗电模式下,相比其他上述光源的出射光的光量,增加与排列了上述M×N个上述传感器的区域对应的上述光源的出射光的光量。
如后述的实施方式中记载的那样,在传感装置周围暗的情况下,利用由对象物反射的背光灯的光,检知对象物接近了画面的附近的情况。因此,在传感装置周围暗的情况下,如果背光灯的发光亮度弱,则不容易检知到接近的情况。因此,如果采用上述的结构,即使是传感装置周围暗的情况,也能够更容易检知到对象物接近了画面的附近的情况。另外,由于只对画面中在低耗电模式下排列了读出第1检测信号的传感器的区域,增强来自背光灯的光,所以,可抑制不必要的电力消耗。
在上述的传感装置中,也可以构成为,上述多个传感器对应多条扫描线与多条读出线的交叉点排列在上述画面上,上述读出单元具有选择单元,该选择单元在上述通常模式的情况下顺序选择上述多条扫描线的各条,在上述低耗电模式的情况下,以每L(2以上的整数)条选择1条的比例,顺序选择上述多条扫描线,上述读出单元通过上述多条读出线从与上述选择单元所选择的上述扫描线对应的上述传感器,分别读出上述第1检测信号。
根据此结构,选择单元在低耗电模式的情况下,以每L条选择1条的比例顺序选择多条扫描线。因此,在低耗电模式的情况下,与通常模式的情况相比,不仅可降低1个画面数量的第1检测信号的读出频度,而且可将读出第1检测信号的传感器的个数减少到1/L。由此,可进一步减少电力消耗。
另外,本发明的第2实施方式的传感方法,使用多个传感器,检知对象物与上述画面接触的位置,该多个传感器被排列在画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号,其中,能够以通常模式和低耗电模式进行上述第1检测信号的读出,在通常模式下,以第1周期从上述多个传感器读出上述第1检测信号,在低耗电模式下,以比上述第1周期长的第2周期从上述多个传感器读出上述第1检测信号,并且以上述通常模式和上述低耗电模式的任意一方,分别读出上述第1检测信号;把读出的上述各个第1检测信号与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;根据上述各个第2检测信号,检知上述对象物与上述画面非接触的情况;根据上述各个第2检测信号,检测上述对象物与上述画面接触的位置;管理上述通常模式与上述低耗电模式之间的切换,在上述通常模式下,在连续预定时间检测到上述对象物与上述画面为非接触的情况时,把上述第1检测信号的读出转到上述低耗电模式,并在预定的情况下,把上述第1检测信号的读出从上述低耗电模式转到上述通常模式。
另外,本发明的第2实施方式的传感方法,使用多个传感器,检知对象物与上述画面接触的位置,该多个传感器被排列在画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号,其中,能够以通常模式和低耗电模式进行上述第1检测信号的读出,在通常模式下,以第1周期从上述多个传感器读出上述第1检测信号,在低耗电模式下,以比上述第1周期长的第2周期从上述多个传感器读出上述第1检测信号,并且以上述通常模式和上述低耗电模式的任意一方,分别读出上述第1检测信号;把读出的上述各个第1检测信号与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;根据上述各个第2检测信号,检知上述对象物接近了上述画面,并且检知上述对象物与上述画面的距离成为一定距离以下的情况;管理上述通常模式与上述低耗电模式之间的切换,在上述低耗电模式下,在检知到上述对象物与上述画面的距离成为一定距离以下的情况时,把上述第1检测信号的读出转到上述通常模式,并在预定的情况下,把上述第1检测信号的读出从上述通常模式转到上述低耗电模式。
根据上述的传感方法,也可以达到与第2实施方式的传感装置相同的效果。
特开2004-318819号公报中记载的液晶显示装置,成为摄像数据的读出对象的多个图像读取传感器33的个数是固定的,始终从相同的多个图像读取传感器33读出摄像数据。因此,即使是接触输入不是长时间的情况,也必须从与有接触输入的情况相同个数的图像读取传感器33读出摄像数据,因而造成了多余的电力消耗。鉴于以上的情况,本发明的第3和第4实施方式的目的是,减少电力消耗。
为了达到上述的目的,本发明的第3实施方式的传感装置,用于检测对象物与画面接触的位置,其中具有:m×n个传感器,其对应m(2以上的整数)条扫描线和n(2以上的整数)条读出线的交叉点排列在上述画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号;读出单元,其能够以通常读出模式和部分读出模式进行动作,在通常读出模式下,从上述m×n个传感器的各个中读出上述第1检测信号,在部分读出模式下,从与连续排列的M(2以上、上述m以下的整数)条上述扫描线和连续排列的N(2以上、上述n以下的整数)条上述读出线对应的、小于上述m×n个的M×N个上述传感器的各个中读出上述第1检测信号;2值化单元,其把由上述读出单元读出的上述各个第1检测信号与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;检知单元,其根据上述各个第2检测信号,检知上述对象物与上述画面非接触的情况;检测单元,其根据上述各个第2检测信号,检测上述对象物与上述画面接触的位置;和控制单元,其管理上述通常读出模式与上述部分读出模式之间的切换,在上述通常读出模式下,在上述检知单元连续预定时间检知到是非接触的情况时,控制上述读出单元转到上述部分读出模式,并且在预定的情况下,控制上述读出单元从上述部分读出模式转到上述通常读出模式。
根据此结构,在连续预定时间检知到对象物与画面非接触的情况时,把读出单元的动作模式从通常读出模式转到部分读出模式。在部分读出模式的情况下,读出单元从被排列在画面上的全部传感器(m×n)中的其中一部分的M×N个传感器读出第1检测信号。因此,在对象物连续预定时间与画面非接触的情况下,由于只从被排列在画面上的一部分传感器读出第1检测信号,所以可减少读出第1检测信号的传感器的个数。因此可减少第1检测信号的读出和2值化信号的生成所需要的处理负荷,从而可相应地减少电力消耗。
另外,所谓“被排列在画面上”,例如不仅包括把具备了多个传感器的触摸面板粘贴在画面上的情况,而且包括如后述的实施方式所记载的那样把多个传感器内置于显示面板中的情况。另外,所谓“对象物”是指手指或手写笔。另外,所谓“预定的情况”,如果是能够检知对象物接近了画面,并且对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况的结构,则是在部分读出模式下检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况。另外,如果是能够检知对象物与画面接触的情况的结构,则是在部分读出模式下检知到对象物与画面接触的情况。
另外,本发明的第3实施方式的传感装置,用于检测对象物与画面接触的位置,其中具有:m×n个传感器,其对应m(2以上的整数)条扫描线和n(2以上的整数)条读出线的交叉点排列在上述画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号;读出单元,其能够以通常读出模式和部分读出模式进行动作,在通常读出模式下,从上述m×n个传感器的各个读出上述第1检测信号,在部分读出模式下,从与连续排列的M(2以上、上述m以下的整数)条上述扫描线和连续排列的N(2以上、上述n以下的整数)条上述读出线对应的、小于上述m×n个的M×N个上述传感器的各个中读出上述第1检测信号;2值化单元,其把由上述读出单元读出的上述各个第1检测信号与上述阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;检知单元,其根据上述各个第2检测信号,检知上述对象物接近了上述画面,并与上述画面的距离成为了一定距离以下的情况;检测单元,其检测上述对象物与上述画面接触的位置;和控制单元,其管理上述通常读出模式与上述部分读出模式之间的切换,在上述部分读出模式下,在上述检知单元检知到成为了一定距离以下的情况时,控制上述读出单元转到上述通常读出模式,并且在预定的情况下,控制上述读出单元从上述通常读出模式转到上述部分读出模式。
根据此结构,在检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况时,把读出单元的动作模式从部分读出模式转到通常读出模式。由此,在对象物与画面的距离成为一定距离以下之前,读出单元以部分读出模式动作,从被排列在画面上的全部传感器(m×n个)中的成为其中一部分的M×N个传感器读出第1检测信号。而在对象物与画面的距离成为了一定距离以下时,读出单元以通常读出模式动作,从被排列在画面上的全部传感器读出第1检测信号。
因此,在对象物与画面的距离成为了一定距离以下之前,由于只从被排列在画面上的一部分传感器读出第1检测信号,所以可减少读出第1检测信号的传感器的个数。因此可减少第1检测信号的读出和2值化信号的生成所需要的处理负荷,从而可相应地减少电力消耗。而且,在对象物与画面的距离成为一定距离以下时,由于从被排列在画面上的全部传感器读出第1检测信号,所以可进行把画面整体作为对象的接触判定和接触位置的检测。
所谓“预定的情况”,如果是能够检知对象物与画面非接触的情况的结构,在通常读出模式下连续预定时间检知到对象物与画面非接触的情况,而如果是能够判定对象物是否接近了画面,并且对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况的结构,则是在通常读出模式下连续预定时间得到了对象物与画面的距离未成为一定距离以下的情况。
另外,本发明的第3实施方式的传感装置,用于检测对象物与画面接触的位置,其中具有:m×n个传感器,其对应m(2以上的整数)条扫描线和n(2以上的整数)条读出线的交叉点排列在上述画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号;读出单元,其能够以通常读出模式和部分读出模式进行动作,在通常读出模式下,从上述m×n个传感器的各个读出上述第1检测信号,在部分读出模式下,从与连续排列的M(2以上、上述m以下的整数)条上述扫描线和连续排列的N(2以上、上述n以下的整数)条上述读出线对应的、小于上述m×n个的M×N个上述传感器的各个中读出上述第1检测信号;2值化单元,其能够使用为了判定上述对象物是否接近了上述画面,并且上述对象物与上述画面的距离成为一定距离以下而设定的第1阈值、和为了判定上述对象物是否与上述画面非接触而设定的第2阈值,把由上述读出单元读出的上述各个第1检测信号与上述第1阈值和上述第2阈值的任意一方比较,分别生成2值化的第2检测信号;检知单元,其在上述2值化单元使用上述第1阈值生成了上述各个第2检测信号的情况下,根据该各个第2检测信号,检知上述对象物接近了上述画面,并且上述对象物与上述画面的距离成为了一定距离以下的情况,在上述2值化单元使用上述第2阈值生成了上述各个第2检测信号的情况下,根据该各个第2检测信号,检知上述对象物与上述画面非接触的情况;检测单元,其在上述2值化单元使用上述第2阈值生成了上述各个第2检测信号的情况下,根据该各个第2检测信号,检测上述对象物与上述画面接触的位置;和控制单元,其管理上述通常读出模式与上述部分读出模式之间的切换,并且管理上述第1阈值与上述第2阈值之间的变更,在上述部分读出模式下,在上述检知单元检知到成为了一定距离以下的情况时,控制上述读出单元转到上述通常读出模式,并且控制上述2值化单元使用上述第2阈值生成上述各个第2检测信号,在上述通常读出模式下,在上述检知单元连续预定时间检知到非接触的情况时,控制上述读出单元转到上述部分读出模式,并且控制上述2值化单元使用上述第1阈值生成上述各个第2检测信号。
根据此结构,在连续预定时间检知到对象物与画面非接触的情况时,把读出单元的动作模式从通常读出模式转到部分读出模式,从被排列在画面上的一部分传感器读出第1检测信号。而在检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况时,把读出单元的动作模式从部分读出模式转到通常读出模式,从被排列在画面上的全部传感器读出第1检测信号。
因此,由于在从连续预定时间检知到对象物与画面非接触的情况到之后检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况的期间,只从被排列在画面上的一部分传感器读出第1检测信号,所以可减少读出第1检测信号的传感器的个数。因此可减少第1检测信号的读出和2值化信号的生成所需要的处理负荷,从而可相应地减少电力消耗。
不仅如此,由于在从检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况到之后的连续预定时间检知到对象物与画面非接触情况的期间,从被排列在画面上的全部传感器读出第1检测信号,所以可进行把画面整体作为对象的接触判定和接触位置的检测。
在上述的传感装置中,也可以构成为,上述读出单元具有选择单元,该选择单元在上述通常读出模式下,顺序选择上述m条扫描线的各条,在上述部分读出模式下,以每L(2以上的整数)条选择1条的比例,顺序选择上述M条的上述扫描线,上述读出单元在上述通常读出模式下,从上述m×n个传感器的各个读出上述第1检测信号,在上述部分读出模式下,从M×N/L个上述传感器的各个读出上述第1检测信号。
根据此结构,选择单元在部分读出模式的情况下,以每L条选择1条的比例,顺序选择成为选择对象的M条扫描线。因此,由于在部分读出模式的情况下,能够把读出第1检测信号的传感器的个数减少到1/L,所以可进一步降低电力消耗。
在上述的传感装置中,也可以构成为,具有:背光灯,其设在上述画面的背面,具有多个可调整出射光的光量的光源;和调整单元,其根据上述读出单元读出的多个上述第1检测信号计算出环境光的照度,在计算出的照度小于预定值,并且在上述部分读出模式的情况下,相比其他上述光源的出射光的光量,增加与排列了上述M×N个上述传感器的区域对应的上述光源的出射光的光量。
根据此结构,即使是传感装置的周围暗的情况,也能够更容易检知到对象物接近了画面的情况。另外,由于只对画面中的排列了在部分读出模式下读出第1检测信号的传感器的区域,增强来自背光灯的光,所以,可抑制不必要的电力消耗。
另外,本发明的第3实施方式的传感方法,使用m×n个传感器检测对象物与画面接触的位置,该m×n个传感器对应m(2以上的整数)条扫描线和n(2以上的整数)条读出线的交叉点被排列在上述画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号,其中,能够以通常读出模式和部分读出模式进行上述第1检测信号的读出,在通常读出模式下,从上述m×n个传感器的各个读出上述第1检测信号,在部分读出模式下,从与连续排列的M(2以上、上述m以下的整数)条上述扫描线和连续排列的N(2以上、上述n以下的整数)条上述读出线对应的、小于上述m×n个的M×N个上述传感器的各个中读出上述第1检测信号,并且以上述通常读出模式和上述部分读出模式的任意一方分别读出上述第1检测信号;把读出的上述各个第1检测信号与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;根据上述各个第2检测信号,检知上述对象物与上述画面非接触的情况;根据上述各个第2检测信号,检测上述对象物与上述画面接触的位置;管理上述通常读出模式与上述部分读出模式之间的切换,在上述通常读出模式下,在连续预定时间检知到上述对象物与上述画面是非接触的情况时,把上述第1检测信号的读出转到上述部分读出模式,并且在预定的情况下,把上述第1检测信号的读出从上述部分读出模式转到上述通常读出模式。
另外,本发明的第3实施方式的传感方法使用m×n个传感器检测对象物与画面接触的位置,该m×n个传感器对应m(2以上的整数)条扫描线和n(2以上的整数)条读出线的交叉点被排列在上述画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号,其中,能够以通常读出模式和部分读出模式进行上述第1检测信号的读出,在通常读出模式下,从上述m×n个传感器的各个读出上述第1检测信号,在部分读出模式下,从与连续排列的M(2以上、上述m以下的整数)条上述扫描线和连续排列的N(2以上、上述n以下的整数)条上述读出线对应的、小于上述m×n个的M×N个上述传感器的各个中读出上述第1检测信号,并且以上述通常读出模式和上述部分读出模式的任意一方分别读出上述第1检测信号;把读出的上述各个第1检测信号与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;根据上述各个第2检测信号,检知上述对象物接近了上述画面,并且上述对象物与上述画面的距离成为了一定距离以下的情况;管理上述通常读出模式与上述部分读出模式之间的切换,在上述部分读出模式下,在检知到上述对象物与上述画面的距离成为了一定距离以下的情况时,把上述第1检测信号的读出转到上述通常读出模式,并且在预定的情况下,把上述第1检测信号的读出从上述通常读出模式转到上述部分读出模式。
根据以上的传感方法也能够获得与第3实施方式的传感装置相同的效果。
另外,为了达到上述的目的,本发明的第4实施方式的传感装置,用于检测对象物与画面接触的位置,其中具有:多个传感器,其对应多条扫描线和多条读出线的交叉点,排列在上述画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号;选择单元,其能够以通常模式和间隔剔除模式进行动作,在通常模式下,顺序选择上述多条扫描线的各个,在间隔剔除模式下,以每K(2以上的整数)条选择1条的比例,顺序选择上述多条扫描线;读出单元,其通过上述多条读出线从与上述选择单元所选择的上述扫描线对应的上述传感器中分别读出上述第1检测信号;2值化单元,其把由上述读出单元读出的上述各个第1检测信号与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;检知单元,其根据上述各个第2检测信号,检知上述对象物与上述画面非接触的情况;检测单元,其根据上述各个第2检测信号,检测上述对象物与上述画面接触的位置;和控制单元,其管理上述通常模式与上述间隔剔除模式之间的切换,在上述通常模式下,在上述检知单元连续预定时间检知到是非接触的情况时,控制上述选择单元转到上述间隔剔除模式,并且在预定的情况下,控制上述选择单元从上述间隔剔除模式转到上述通常模式。
根据此结构,在连续预定时间检知到对象物与画面非接触的情况时,把读出单元的动作模式从通常模式转到间隔剔除模式。以每K条选择1条的比例顺序选择扫描线。由此,在对象物连续预定时间以上与画面非接触的情况下,与非如此的情况(有接触输入的情况、和虽然持续无接触输入的状态,但未达到预定时间的情况)相比,可将读出第1检测信号的传感器的个数减少到1/K。因此可减少第1检测信号的读出和2值化信号的生成所需要的处理负荷,从而可相应地减少电力消耗。
另外,所谓“被排列在画面上”,例如不仅包括把具备了多个传感器的触摸面板粘贴在画面上的情况,而且包括如后述的实施方式所记载的那样把多个传感器内置于显示面板中的情况。另外,所谓“对象物”是指手指或手写笔。另外,所谓“预定的情况”,如果是能够检知对象物接近了画面,并且对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况的结构,则是在间隔剔除模式下检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况。另外,如果是能够检知对象物与画面接触的情况的结构,则是在间隔剔除模式下检知到对象物与画面接触的情况。
另外,本发明的第4实施方式的传感装置,用于检测对象物与画面接触的位置,其中具有:多个传感器,其对应多条扫描线和多条读出线的交叉点排列在上述画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号;选择单元,其能够以通常模式和间隔剔除模式进行动作,在通常模式下,顺序选择上述多条扫描线的各个,在间隔剔除模式下,以每K(2以上的整数)条选择1条的比例顺序选择上述多条扫描线;读出单元,其从与上述选择单元所选择的上述扫描线所对应的上述传感器中,通过上述多条读出线,分别读出上述第1检测信号;2值化单元,其把由上述读出单元读出的上述各个第1检测信号与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;检知单元,其根据上述各个第2检测信号,检知上述对象物接近了上述画面,并且上述对象物与上述画面的距离成为了一定距离以下的情况;检测单元,其检测上述对象物与上述画面接触的位置;和控制单元,其管理上述通常模式与上述间隔剔除模式之间的切换,在上述间隔剔除模式下,在上述检知单元检知到成为了一定距离以下的情况时,控制上述选择单元转到上述通常模式,并且在预定的情况下,控制上述选择单元从上述通常模式转到上述间隔剔除模式。
根据此结构,在检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况时,把选择单元的动作模式从间隔剔除模式转到通常模式,因此,对象物与画面的距离成为一定距离以下之前,选择单元以间隔剔除模式动作,以每K条选择1条的比例顺序选择扫描线。而在对象物与画面的距离成为了一定距离以下时,选择单元以通常模式动作,逐一顺序选择全部的扫描线。由此,在对象物与画面的距离成为一定距离以下之前,可将读出第1检测信号的传感器的个数减少到1/K。因此,可减少第1检测信号的读出和2值化信号的生成所需要的处理负荷,从而可相应地减少电力消耗。
不仅如此,由于在对象物与画面的距离成为了一定距离以下时,从被排列在画面上的全部传感器读出第1检测信号,所以可高精度进行接触判定和接触位置的检测。特别是通过把从间隔剔除模式向通常模式切换的时机,不设定在检知到了对象物与画面接触的情况时,而设定在检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况时,能够在对象物与画面实际接触之前,提高关于接触判定和接触位置的检测的精度。
另外,所谓“预定的情况”,如果是能够检知对象物与画面非接触的情况的结构,则是在通常模式下连续预定时间检知到对象物与画面非接触的情况,而如果是能够判定对象物是否接近了画面,并且对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况的结构,则是在通常模式下连续预定时间得到了对象物与画面的距离未成为一定距离以下的判断结果的情况。
本发明的第4实施方式的传感装置,用于检测对象物与画面接触的位置,其中具有:多个传感器,其对应多条扫描线和多条读出线的交叉点排列在上述画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号;选择单元,其能够以通常模式和间隔剔除模式进行动作,在通常模式下,顺序选择上述多条扫描线的各个,在间隔剔除模式下,以每K(2以上的整数)条选择1条的比例,顺序选择上述多条扫描线;读出单元,其从与上述选择单元所选择的上述扫描线对应的上述传感器中通过上述多条读出线,分别读出上述第1检测信号;2值化单元,其能够使用为了判定上述对象物是否接近了上述画面,并且上述对象物与上述画面的距离成为一定距离以下而设定的第1阈值、和为了判定上述对象物是否与上述画面非接触而设定的第2阈值,把由上述读出单元读出的上述各个第1检测信号与上述第1阈值和上述第2阈值的任意一方比较,分别生成2值化的第2检测信号;检知单元,其在上述2值化单元使用上述第1阈值生成了上述各个第2检测信号的情况下,根据该各个第2检测信号,检知上述对象物接近了上述画面,并且上述对象物与上述画面的距离成为了一定距离以下的情况,在上述2值化单元使用上述第2阈值生成了上述各个第2检测信号的情况下,根据该各个第2检测信号,检知上述对象物与上述画面非接触的情况;检测单元,其在上述2值化单元使用上述第2阈值生成了上述各个第2检测信号的情况下,根据该各个第2检测信号,检测上述对象物与上述画面接触的位置;和控制单元,其管理上述通常模式与上述间隔剔除模式之间的切换,并且管理上述第1阈值与上述第2阈值之间的变更,在上述间隔剔除模式下,在上述检知单元检知到成为了一定距离以下的情况时,控制上述选择单元转到上述通常模式,并且控制上述2值化单元使用上述第2阈值生成上述各个第2检测信号,在上述通常模式下,在上述检知单元连续预定时间检知到非接触的情况时,控制上述选择单元转到上述间隔剔除模式,并且控制上述2值化单元使用上述第1阈值生成上述各个第2检测信号。
根据此结构,在连续预定时间检知到对象物与画面非接触的情况时,把选择单元的动作模式从通常模式转到间隔剔除模式,从以每K条选择1条的比例顺序选择扫描线。而在检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况时,把选择单元的动作模式从间隔剔除模式转到通常模式,逐一顺序选择全部的扫描线。因此,在从连续预定时间检知到对象物与画面非接触的情况到之后检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况的期间,可将读出第1检测信号的传感器的个数减少到1/K。因此可减少第1检测信号的读出和2值化信号的生成所需要的处理负荷,从而可相应地减少电力消耗。
不仅如此,在从检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况到之后的连续预定时间检知到对象物与画面非接触情况的期间,从被排列在画面上的全部传感器读出第1检测信号,所以可高精度进行接触判定和接触位置的检测。特别是通过把从间隔剔除模式向通常模式切换的时机,不设定在检知到了对象物与画面接触的情况时,而设定在检知到对象物与画面的距离成为了一定距离以下的情况时,能够在对象物与画面实际接触之前,提高关于接触判定和接触位置的检测的精度。
另外,本发明的第4实施方式的传感方法,使用多个传感器检测对象物与画面接触的位置,该多个传感器对应多条扫描线和多条读出线的交叉点排列在上述画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号,其中,能够以通常模式和间隔剔除模式进行上述扫描线的选择,在通常模式下,顺序选择上述多条扫描线的各个,在间隔剔除模式下,以每K(2以上的整数)条选择1条的比例,顺序选择上述多条扫描线;以上述通常模式和上述间隔剔除模式中的任意一方选择上述扫描线,从与所选择的上述扫描线对应的上述传感器,通过上述多条读出线,分别读出上述第1检测信号;把读出的上述各个第1检测信号与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;根据上述各个第2检测信号,检知上述对象物与上述画面非接触的情况;根据上述各个第2检测信号,检测上述对象物与上述画面接触的位置;管理上述通常模式与上述间隔剔除模式之间的切换,在上述通常模式下,在连续预定时间检知到上述对象物与上述画面非接触的情况时,把上述扫描线的选择转到上述间隔剔除模式,并且在预定的情况下,把上述扫描线的选择从上述间隔剔除模式转到上述通常模式。
另外,本发明的第4实施方式的传感方法,使用多个传感器检测对象物与画面接触的位置,该多个传感器对应多条扫描线和多条读出线的交叉点排列在上述画面上,分别生成具有与入射的光量对应大小的第1检测信号,其中,能够以通常模式和间隔剔除模式进行上述扫描线的选择,在通常模式下,顺序选择上述多条扫描线的各个,在间隔剔除模式下,以每K(2以上的整数)条选择1条的比例,顺序选择上述多条扫描线;以上述通常模式和上述间隔剔除模式中的任意一方选择上述扫描线,从与所选择的上述扫描线所对应的上述传感器,通过上述多条读出线,分别读出上述第1检测信号;把读出的上述各个第1检测信号与阈值比较,分别生成2值化的第2检测信号;根据上述各个第2检测信号,检知上述对象物接近了上述画面,并且上述对象物与上述画面的距离成为了一定距离以下的情况;管理上述通常模式与上述间隔剔除模式之间的切换,在上述间隔剔除模式下,在检知到上述对象物与上述画面的距离成为了一定距离以下的情况时,把上述扫描线的选择转到上述通常模式,并且在预定的情况下,把上述扫描线的选择从上述通常模式转到上述间隔剔除模式。
根据以上的传感方法,也可得到与第4实施方式的传感装置相同的效果。
另外,在第2~第4实施方式的传感装置中,也可以构成为,上述检知单元对全部上述第2检测信号中的满足由上述阈值限定的条件的上述第2检测信号的个数进行计数,根据计数结果,检知上述对象物与上述画面非接触的情况。例如,也可以如果计数结果小于预定值,则检测为对象物与画面非接触。另外,在计数结果不是由上限值和下限值所限定的预定范围内的值的情况下,也可以检知为对象物与画面非接触。后者的情况下,可减少误判定。另外,“满足由上述阈值所限定的条件的上述第2检测信号”相当于例如与信号电平小于阈值的第1检测信号对应的第2检测信号、或与信号电平大于等于阈值的第1检测信号对应的第2检测信号。
另外,在第2~第4实施方式的传感装置中,也可以构成为,上述检知单元对全部上述第2检测信号中的满足由上述阈值限定的条件的上述第2检测信号的个数进行计数,根据计数结果,检知上述对象物与上述画面的距离成为了一定距离以下的情况。例如,也可以如果计数结果大于等于1,则检测为对象物与画面的距离成为了一定距离以下。另外,也可以在计数结果在预定值以上的情况、和计数结果是由上限值和下限值所限定的预定范围内的值的情况下,检测为对象物与画面的距离成为了一定距离以下。后者的情况下,可减少误判定。另外,“满足由上述阈值所限定的条件的上述第2检测信号”相当于例如与信号电平小于阈值的第1检测信号对应的第2检测信号、或与信号电平大于等于阈值的第1检测信号对应的第2检测信号。
另外,本发明的显示装置具有:上述的任意传感装置;和显示图像的显示部。该显示装置包括使用了例如液晶元件或OLED(OrganicLight Emitting Diode:有机发光二极管)元件的显示装置。另外显示装置也可以构成为,具有生成表示由上述检测单元检测出的位置的轨迹的图像,并显示在上述显示部中的显示控制单元。
另外,本发明的电子设备具有上述的显示装置。该电子设备包括:例如,个人计算机、移动电话机、以及移动信息终端等。
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明的多个实施方式进行说明。
另外,在以下的各个实施方式中,说明把本发明的传感装置应用在透射型液晶显示装置中的情况。
<实施方式A1>
图1是表示实施方式A1的液晶显示装置1的结构的方框图。如该图所示,液晶显示装置1具有液晶屏AA、控制电路300、图像处理电路400、调光电路700、和背光灯800。液晶屏AA的结构是把形成了作为开关元件的薄膜晶体管(Thin Film Transistor)的元件基板与对置基板相互将电极形成面对置,并保持一定的间隙贴合,在该间隙中夹持液晶。另外,液晶屏AA在该元件基板上具有图像显示区域A、扫描线驱动电路100、数据线驱动电路200、传感器用扫描电路500、和受光信号处理电路600。在图像显示区域A中,阵列状形成m(行)×n(列)个像素电路P1,各个像素电路P1与扫描线驱动电路100和数据线驱动电路200电连接。
控制电路300向扫描线驱动电路100和数据线驱动电路200供给时钟信号和各种控制信号。图像处理电路400对输入图像数据Din实施图像处理,生成输出图像数据Dout,并将其输出到数据线驱动电路200。扫描线驱动电路100以行单位顺序选择阵列状排列的像素电路P1。另外,数据线驱动电路200向由扫描线驱动电路100顺序选择的1行数量的(n个)像素电路P1的各个,供给数据信号。在液晶屏AA的背面上设有背光灯800,调光电路700在控制电路300的控制下,使背光灯800以与环境光的照度(液晶显示装置1周围的亮度)对应的亮度发光。来自背光灯800的光通过液晶屏AA(图像显示区域A)射出。在图像显示区域A中由于多个像素电路P1被阵列状排列,所以可根据从数据线驱动电路200供给的数据信号的电压电平按照每个像素电路P1控制透射率由此,能够实现基于光调制的灰度显示,从而能够把图像显示在图像显示区域A中。
另外,液晶显示装置1具有接触输入功能,在图像显示区域A中,按每个像素电路P1设有光检测电路O1。如果更具体地说,则是在图像显示区域A中,形成向X方向延伸的m条扫描线、和向Y方向延伸的n条读出线,对应扫描线与读出线的交叉点,排列m(行)×n(列)个光检测电路O1。各个光检测电路O1具有光传感器,输出具有对应入射光的光量的信号电平的受光信号。控制电路300向传感器用扫描电路500供给时钟信号和扫描用控制信号。另外,控制电路300向受光信号处理电路600供给时钟信号和受光信号处理用控制信号。传感器用扫描电路500使用扫描信号Y1、Y2、Y3、...、Ym顺序选择阵列状排列的光检测电路O1。受光信号处理电路600从由传感器用扫描电路500顺序选择的1行的(n个)光检测电路O1中,通过n条读出线,读出受光信号X1、X2、X3、......、Xn,并把其供给给控制电路300。
另外,例如在液晶显示装置1处于白天的自然光下的情况等,液晶显示装置1的周围明亮的情况下,在图像显示区域A(显示画面)中,手指或手写笔接触的部分形成阴影,该部分的受光量比其他部分的受光量低。即,当手指或手写笔在某种程度上接近显示画面时,在显示画面上形成淡影,随着手指或手写笔进一步接近显示画面,阴影逐渐变浓。此时,在显示画面中处于形成了阴影的部分的光检测电路O1(光传感器)的受光量,随着阴影的变浓而逐渐降低。反之,在液晶显示装置1处于夜间黑暗的环境下的情况下等,液晶显示装置1的周围暗的情况下,由于来自背光灯800的光被手指或手写笔反射,所以在显示画面中,手指或手写笔接触的部分的受光量比其他部分的受光量增加。即,当手指或手写笔在某种程度接近显示画面时,来自背光灯800的光被手指或手写笔反射,在显示画面上形成反射光的照射部分。该部分的反射光的强度随着手指或手写笔进一步接近显示画面而逐渐增大。此时,在显示画面中处于被反射光照射的部分的光检测电路O1的受光量,由于随着手指或手写笔的接近,反射光越强,所以增加。
因此,控制电路300根据从图像显示区域A中具有的m×n个光检测电路O1读出的1个画面数量的受光信号,可判定手指或手写笔是否接触了显示画面,即,有无接触。
具体是,控制电路300首先对于读出的1个画面数量的受光信号(m×n个),按每个受光信号将其信号电平与阈值比较,并转换成2值信号(2值化处理)。另外,在该2值化处理时使用的阈值用于判定受光信号的信号电平是否达到手指或手写笔接触到显示画面时的受光量的电平。例如,在显示画面上,通过对处于手指或手写笔实际接触的部分的光检测电路O1的受光量(受光信号的信号电平)取得多个取样数据,可根据取得的取样数据设定阈值。即,在上述的2值化处理中,控制电路300判定各个受光信号的信号电平是否达到手指或手写笔接触到显示画面时的受光量的电平,输出在达到时和未达到时具有不同的信号值的值化信号。
另外,由于1个画面数量的受光信号有m×n个,所以与其对应地也生成m×n个2值化信号。另外,实际上,在液晶显示装置1周围亮的情况和暗的情况下需要使用不同的阈值。即,需要有在液晶显示装置1周围亮的情况下使用的阈值T1、和在液晶显示装置1周围暗的情况下使用的阈值T2。
假设例如是液晶显示装置1周围亮,在显示画面上手指或手写笔所接触的部分形成阴影的情况。各个受光信号的信号电平取“0”(暗)~“100”(亮)范围内的值,把阈值T1设定为“10”。在这种情况下,控制电路300把信号电平小于“10”的受光信号转换成2值化信号“1”,把信号电平为“10”以上的受光信号转换成2值化信号“0”。其次,假设例如是液晶显示装置1周围暗,在显示画面上手指或手写笔所接触的部分由于反射光而变亮的情况。各个受光信号的信号电平与液晶显示装置1周围亮的情况同样取“0”(暗)~“100”(亮)范围内的值,把阈值T1设定为“65”。在这种情况下,控制电路300把信号电平为“65”以上的受光信号转换成2值化信号“1”,把信号电平小于“65”的受光信号转换成2值化信号“0”。
图2是表示通过2值化处理得到的1个画面数量的2值化信号的图。在该图所示的例子中,在图像显示区域A中,对于排列位置(X、Y)为(2、2)、(2、3)、(3、2)、(3、3)的4个光检测电路O1,2值化信号的值成为“1”。如上述那样,2值化信号的值成为“1”的部分,如果是液晶显示装置1周围亮的情况,则是受光信号的信号电平小于阈值T1“10”的阴影部分,如果是液晶显示装置1周围暗的情况,则是受光信号的信号电平在阈值T2“65”以上的反射光强的部分。即,2值化信号的值成为“1”的部分是显示画面中手指或手写笔所接触的部分。因此,控制电路300在1个画面数量的2值化信号(m×n个)中包含信号值成为“1”的2值化信号的情况下,判定为有接触,在不包含信号值成为“1”的2值化信号的情况下,可判定为没有接触。另外,控制电路300在判定为有接触的情况下,把2值化信号的值成为“1”的光检测电路O1的排列位置(X、Y)作为手指或手写笔的接触位置检测出来。例如在图2所示的例子中,作为接触位置而检测出排列位置(2、2)、(2、3)、(3、2)、(3、3)。
另外,有时会发生例如在显示画面上因附着灰尘等而形成小的阴影的情况。而且也会发生未意识到接触输入而用手掌整体接触了显示画面的情况。为了防止把这些情况误判定为手指或手写笔的接触,控制电路300可以对1个画面数量的2值化信号中信号值成为“1”的2值化信号的个数进行计数,根据计数值判定接触的有无。例如,控制电路300也可以在计数值为预定值以上的情况下,判定为有接触,在计数值小于预定值的情况下判定为没有接触。另外,例如,也可以根据手指或手写笔的接触面积、和光检测电路O1的排列密度,设定手指或手写笔与显示画面接触时信号值成为“1”的2值化信号的个数的上限值和下限值,并预先保存在存储器中。然后,控制电路300在上述的计数值是根据被保存在存储器中的上限值和下限值所规定的范围内的值的情况下,判定为有接触,在计数值不是上述的范围内的值的情况下,判定为无接触。并且,也可以对于信号值成为“1”的多个2值化信号,考虑与其所对应的光检测电路O1是否相邻。另外,也可以把1个画面数量的各个2值化信号的值按照对应的光检测电路O1的排列进行排列,生成“1”的部分表示黑、“0”的部分表示白的2值化图像,考虑该2值图像的黑的部分的形状是否是椭圆形或圆形(手指或手写笔与显示画面接触时的接触面的形状)。
另外,在液晶显示装置1周围亮的情况下随着手指或手写笔的接触在显示画面上产生的阴影的大小、与在液晶显示装置1周围暗的情况下随着手指或手写笔的接触在显示画面上产生的反射光照射的部分的大小不同。因此,液晶显示装置1周围亮的情况和暗的情况,与计数值比较的上限值和下限值的值不同。
另外,本实施方式的液晶显示装置1以60Hz或120Hz进行从如下[1]~[3]的关于接触输入功能的1个周期的处理,[1]从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1读出受光信号;[2]根据读出的1个画面数量的受光信号判定有无接触;[3]在判定为有接触的情况下检测该接触位置。本实施方式的液晶显示装置1关于接触输入功能的动作模式,具有通常模式和高速模式,在通常模式下以60Hz,在高速模式下以120Hz进行上述的1个周期的处理。
因此,控制电路300控制传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600,在通常模式下以1秒钟60次的比例读出1个画面数量的受光信号,在高速模式下以1秒钟120次的比例读出1个画面数量的受光信号。即,控制电路300根据动作模式在传感器用扫描电路500中变更顺序选择m条的各个扫描线的定时,在受光信号处理电路600中变更使用n条读出线读出受光信号的定时。例如,在高速模式的情况下,以通常模式情况下的一半时间读出1个画面数量的受光信号。
另外,在关于接触输入功能的1个周期的处理中,如上述那样包括判定有无接触的处理和检测接触位置的处理。因此,读出1个画面数量的受光信号的实际时间成为比进行1个周期的处理的1个周期的时间短的时间。例如,读出1个画面数量的受光信号的实际时间,在通常模式下成为比16.6ms短的预定时间宽度,在高速模式下成为比8.3ms短的预定时间宽度。
另外,控制电路300根据多个受光信号计算出环境光的照度,在计算出的照度预定值以上的情况下,判断为是液晶显示装置1周围亮的情况,另一方面,在计算出的照度小于预定值的情况下,判断为是液晶显示装置1周围暗的情况。例如,通过对1个画面数量的受光信号求出其信号电平的平均值来计算出环境光的照度。另外,也可以不使用全部的1个画面数量的受光信号,例如,使用从位于图像显示区域A四角的预定数量的光检测电路O1读出的受光信号,或使用从位于图像显示区域A中央的预定数量的光检测电路O1读出的受光信号,计算出环境光的照度。另外,控制电路300把表示计算出的环境光的照度的数据输出到调光电路700。由此,调光电路700使背光灯800以对应环境光的照度的亮度发光。
另外,控制电路300能够生成表示检测出的接触位置的轨迹的图像,把该图像作为利用手指或手写笔描绘的文字和图画等的手写图像显示在图像显示区域A中。在这种情况下,把控制电路300生成的手写图像的数据作为输入图像数据Din提供给图像处理电路400。
图3是表示实施方式A1的模式切换处理1、2的流程的流程图。在动作模式为通常模式的情况下执行该图(a)所示的模式切换处理1。另外,在液晶显示装置1中,例如,当由用户指示了起动接触输入功能时,在开始了接触输入的受理后,把动作模式切换到通常模式。或者,如果是基本上通过基于手指或手写笔的接触输入进行所有的操作的液晶显示装置1,则在按下了电源开关结束了初始处理后,开始接触输入的受理,把动作模式切换到通常模式。如上述那样,在通常模式下,按60Hz进行关于接触输入功能的1个周期的处理。
控制电路300首先根据新读出的1个画面数量的受光信号(m×n个),判定有无接触,即手指或手写笔与显示画面是接触还是非接触(步骤S101)。
具体是,如上所述,首先,控制电路300对于1个画面数量的各个受光信号,把其信号电平与阈值(具体是后述的阈值T160或T260)进行比较,并转换成2值信号。另外,这里使用的阈值虽然基本上是在后述的模式切换处理2的步骤S203中设定的,但在根据环境光的测定结果,在液晶显示装置1周围从亮的状态变化到暗的状态的情况下、和从暗的状态变化到亮的状态下,在阈值T160与阈值T260之间适当地进行变更。即,在液晶显示装置1周围亮的情况下使用阈值T160,在液晶显示装置1周围暗的情况下使用阈值T260。然后,控制电路300对于生成的1个画面数量的2值化信号(m×n个),例如对信号值为“1”的2值化信号的个数进行计数,在计数值是在存储器中所保存的上限值和下限值所限定的范围内的值的情况下,判定为有接触(步骤S101:是),在计数值不是上述的范围内的值的情况下,判定为无接触(步骤S101:否)。另外,如上述那样,在液晶显示装置1周围亮的情况和暗的情况下,用于与计数值比较的上限值和下限值不同。
在步骤S101中,在判定为无接触的情况下,结束模式切换处理1。此时,动作模式仍维持通常模式。而在步骤S101中判定为有接触的情况下,控制电路300判定连续得到有接触的判定结果的状态是否持续了预定时间(例如0.2秒)以上(步骤S102)。另外,由于在通常模式下以60Hz执行关于接触输入功能的1个周期的处理,所以以60Hz得到步骤S101的判定结果。因此,控制电路300只要对连续得到有接触的判定结果的次数进行计数,判定该计数值是否达到了与上述的预定时间相当的次数即可。另外,预定时间不限于0.2秒,例如可以设定为10秒、1分钟、5分钟等任意时间宽度。
在步骤S102中判定为未持续预定时间以上的情况下,结束模式切换处理1。此时动作模式也维持为通常模式。而在步骤S102中判定为持续了预定时间以上的情况下,控制电路300把动作模式从通常模式切换到高速模式(步骤S103)。
另外,在把动作模式切换到高速模式的情况下,把用于指示周期的变更(→120Hz)的控制信号从控制电路300发送到传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600。传感器用扫描电路500在接收到该控制信号后,变更顺序选择m条的各个扫描线的定时,以便能够以1秒钟120次的比例读出1个画面数量的受光信号。同样,在受光信号处理电路600中,也是响应控制信号的接收,变更使用n条读出线读出受光信号的定时,以便能够以1秒钟120次的比例读出1个画面数量的受光信号。由此,把进行关于接触输入功能的1个周期的处理的周期从60Hz变更为120Hz。
另外,控制电路300在把动作模式切换到高速模式后,变更在2值化处理时使用的阈值的值(步骤S104)。当把动作模式从通常模式(60Hz)切换到高速模式(120Hz)后,各个受光信号的读出周期变短。光检测电路O1输出具有对应受光量的信号电平的受光信号,但例如当受光信号的读出周期成为一半的时间时,由于光检测电路O1内的电容所蓄积的电荷量减半,所以被输出的受光信号的信号电平也减小相应的大小。因此,控制电路300在高速模式的情况下需要把在2值化处理时使用的阈值的值降低到比通常模式的情况下的低。
例如,在液晶显示装置1周围亮的情况下,而且把通常模式(60Hz)情况下使用的阈值设定为T160、在液晶显示装置1周围亮的情况下,而且把高速模式(120Hz)下使用的阈值设定为T1120、在液晶显示装置1周围暗的情况下,而且把通常模式(60Hz)下使用的阈值设定为T260、和在液晶显示装置1周围暗的情况下,而且把通常模式(120Hz)下使用的阈值设定为T2120时,把这些阈值T160、T1120、T260、T2120与关于动作模式(或周期)和周围亮度的信息对应地保存在液晶显示装置1内的存储器(未图示)中。控制电路300根据环境光的测定结果,判断液晶显示装置1周围的亮度,在液晶显示装置1周围亮的情况下,从存储器中读出阈值T1120,把该阈值T1120设定为在2值化处理时使用的阈值。另外,在液晶显示装置1周围暗的情况下,从存储器中读出阈值T2120,把该阈值T2120设定为在2值化处理时使用的阈值。即,通过步骤S104所示的处理,2值化处理时使用的阈值,在液晶显示装置1周围亮的情况下,从阈值T160被变更为阈值T1120。而且,在液晶显示装置1周围暗的情况下,从阈值T260被变更为阈值T2120。
另外,根据光检测电路O1的受光量的测定方法、和检测手指或手写笔与显示画面接触的情况的传感器的种类,也有无须在步骤S104中变更阈值的情况。在这种情况下,在进行了步骤S103所示的处理后,不进行步骤S104所示的处理,并结束模式切换处理。
另外,在图3(a)所示的模式切换处理1中,对手指或手写笔与显示画面持续接触的时间进行计时,在计时时间达到预定时间以上的情况下(步骤S102:是)把动作模式从通常模式切换到高速模式,但也可以构成为在判定为手指或手写笔与显示画面的接触时(步骤S101:是),与接触时间无关地直接把动作模式切换到高速模式的结构。
但是,例如,在如利用手指或手写笔接触被显示在画面上的按键的情况那样,仅用很少的时间完成了接触输入的情况下,不考虑接触时间,在响应手指或手写笔接触了显示画面的情况直接切换到高速模式(120Hz)后,又马上返回通常模式(60Hz)。因此,动作模式的切换不仅频繁,而且增加了电力消耗。另外,通过切换到高速模式,虽然可提高关于接触位置的检测的时间分辨率,实现高跟踪性,但只有在输入手写文字和图画的情况等,使手指或手写笔在显示画面上持续接触一定时间以上的情况下,才需要这样的高跟踪性。因此,如果是考虑接触时间将动作模式切换到高速模式的结构,与不考虑接触时间,响应手指或手写笔与显示画面接触的情况直接把动作模式切换到高速模式的情况相比,可进一步降低电力消耗。
另一方面,在动作模式为高速模式的情况下执行图3(b)所示的模式切换处理2。如上述那样,在高速模式下,以120Hz进行关于接触输入的1个周期的处理。控制电路300首先根据新读出的1个画面数量的受光信号(m×n个),判定有无接触(步骤S201)。另外,在步骤S201中,基本上是采用与上述的模式切换处理1的步骤S101相同的方法判定接触的有无,但不同点是,在2值化处理时使用的阈值不是T160、或T260,而是T1120、或T2120。
即,首先,控制电路300对于1个画面数量的各个受光信号,把其信号电平与阈值T1120或T2120进行比较,并转换成2值信号。这里使用的阈值虽然基本上是在上述的模式切换处理1的步骤S104中设定的,但在根据环境光的测定结果,在液晶显示装置1周围从亮的状态变化到暗的状态的情况下、或从暗的状态变化到亮的状态下,在阈值T1120与阈值T2120之间适当地进行变更。即,在液晶显示装置1周围亮的情况下使用阈值T1120,在液晶显示装置1周围暗的情况下使用阈值T2120。然后,控制电路300对于生成的1个画面数量的2值化信号(m×n个),例如对信号值为“1”的2值化信号的个数进行计数,在计数值是由被保存在存储器中的上限值和下限值所限定的范围内的值的情况下,判定为有接触(步骤S201:否),在计数值不是上述的范围内的值的情况下,判定为无接触(步骤S201:是)。另外,如上述那样,在液晶显示装置1周围亮的情况和暗的情况下,用于与计数值比较的上限值和下限值不同。
在步骤S201中判定为有接触的情况下,结束模式切换处理2。此时,动作模式仍维持高速模式。而在步骤S201中判定为无接触的情况下,控制电路300把动作模式从高速模式切换到通常模式(步骤S202)。
另外,在把动作模式切换到通常模式的情况下,把用于指示周期的变更(→60Hz)的控制信号从控制电路300发送到传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600。传感器用扫描电路500在接收到该控制信号后,变更顺序选择m条的各个扫描线的定时,以便能够以1秒钟60次的比例读出1个画面数量的受光信号。同样,在受光信号处理电路600中,也是响应控制信号的接收,变更使用n条读出线读出受光信号的定时,以便能够以1秒钟60次的比例读出1个画面数量的受光信号。由此,把进行关于接触输入功能的1个周期的处理的周期从120Hz变更为60Hz。
另外,控制电路300在把动作模式切换到通常模式后,变更在2值化处理时使用的阈值的值(步骤S203)。由于如上述那样在液晶显示装置1内的存储器中保存有阈值T160、T1120、T260、T2120,所以,控制电路300根据环境光的测定结果,判断液晶显示装置1周围的亮度,在液晶显示装置1周围亮的情况下,从存储器中读出阈值T160,把该阈值T160设定为在2值化处理时使用的阈值。另外,控制电路300在液晶显示装置1周围暗的情况下,从存储器中读出阈值T260,把该阈值T260设定为2值化处理时使用的阈值。即,通过步骤S203所示的处理,2值化处理时使用的阈值,在液晶显示装置1周围亮的情况下,从阈值T1120被变更为阈值T160。而且,在液晶显示装置1周围暗的情况下,从阈值T2120被变更为阈值T260。
另外,根据光检测电路O1的受光量测定方法、和检测手指或手写笔与显示画面接触的情况的传感器的种类,也有无须在步骤S203中变更阈值的情况。在这种情况下,在进行了步骤S202所示的处理后,不进行步骤S203所示的处理,并结束模式切换处理2。
另外,在图3(b)所示的模式切换处理2中,在判定为非接触时(步骤S201:是),与其持续时间无关地直接把动作模式从高速模式切换到通常模式,但也可以构成为,在步骤S201进行了有无接触的判定后,判定连续得到无接触的判定结果的状态是否持续了预定时间(例如0.2秒)以上,在非接触的状态持续了预定时间以上的情况下,把动作模式切换到通常模式。由于步骤S201的判定结果是以120Hz获得,所以控制电路300只要对连续得到无接触的判定结果的次数进行计数,判定该计数值是否达到了相当于上述的预定时间的次数即可。
例如,在利用手指或手写笔输入手写文字的情况下,在移动到下一个笔画时,手指或手写笔与显示画面会暂短分离。虽然是很少的时间,但在这种情况下如果逐一地切换动作模式,则会使动作模式的切换繁杂,反而增加电力消耗。因此,如果是考虑非接触状态持续的时间来把动作模式切换到通常模式的结构,则与不考虑持续时间而响应手指或手写笔从显示画面分离的情况立即把动作模式切换到通常模式的情况相比,可进一步降低电力消耗。另外,预定时间不限于0.2秒,可以设定为例如10秒、5分钟、10分钟等任意时间宽度。
另外,控制电路300在通过接触输入功能有关的1个周期的处理检测出接触位置的情况下,根据检测出的接触位置更新手写图像的显示。
图4是用于说明模式切换处理1、2的概要的图。
如图4(a)和图4(b)所示,在图像显示区域A(显示画面)的下方,显示有“书写”键和“消除”键,在利用手指或手写笔50接触了“书写”键的部分后,能够在设在其上方的手写输入区域B中手写输入文字和图画等手写图像。如图4(a)是左侧所示,在手指或手写笔50未接触到手写输入区域B的情况下,动作模式为通常模式。在这种情况下,以60Hz进行关于接触输入功能的1个周期的处理。另外,如图4(a)的右侧所示,在手指或手写笔50与手写输入区域B接触的状态持续了预定时间以上时,动作模式被切换到高速模式。在这种情况下,以120Hz进行关于接触输入功能的1个周期的处理。另外,如图4(b)所示,在切换到高速模式后,当手指或手写笔50从显示画面上分离时,动作模式被切换到通常模式。
如以上说明的那样,根据本实施方式,液晶显示装置1检测手指或手写笔50与显示画面是接触还是非接触,在非接触的情况、和虽然接触但其接触时间小于预定时间的情况下,以通常模式动作,以60Hz读出1个画面数量的受光信号。而在手指或手写笔50连续预定时间以上与画面接触的情况下,液晶显示装置1以通常模式动作,以120Hz读出1个画面数量的受光信号。
因此,手指或手写笔50与画面非接触的情况、和虽然接触但其接触时间小于预定时间的情况,与手指或手写笔50连续预定时间以上与画面接触的情况相比,可将读出1个画面数量的受光信号的频度减少到1/2。因此,可将受光信号的读出和2值化处理所需要的处理负荷减少一半,从而可减少液晶显示装置1的电力消耗。另一方面,在手指或手写笔50连续预定时间以上与画面接触的情况,与非接触的情况、和虽然接触但其接触时间小于预定时间的情况相比,可将读出1个画面数量的受光信号的频度增加到2倍。因此,可提高关于接触位置检测的时间分辨率,即使在手指或手写笔50高速移动的情况下也能够充分跟踪。
这样,根据本实施方式,由于能够变更读出1个画面数量的受光信号的周期,只有在手指或手写笔50连续预定时间以上与画面接触的情况下,才以短的周期读出1个画面数量的受光信号,所以,不仅可减少电力消耗,而且在手指或手写笔50高速移动的情况下也能够充分跟踪,顺畅地进行接触输入。
另外,根据本实施方式,由于能够只在实际进行了接触输入的期间以120Hz进行1个周期的处理,所以,不用说与始终以相同周期进行关于接触输入功能的1个周期的处理的情况相比,就是与例如图4所示那样只在显示手写输入用画面的期间以120Hz进行上述的1个周期的处理,在其他期间以60Hz进行上述的1个周期的处理的情况相比,也能够进一步降低电力消耗。
另外,也可以把进行关于接触输入功能的1个周期的处理的周期,在通常模式的情况下设定为30Hz,在高速模式的情况下设定为100Hz。总之,只要把高速模式的情况下的周期设定为比通常模式的情况下的周期短即可。
<实施方式B1>
下面,说明实施方式B1。
另外,本实施方式的液晶显示装置的硬件结构与上述的实施方式A1的液晶显示装置1大致相同,因此,使用与实施方式A1相同的符号。而且,省略关于与实施方式A1相同部分的说明。
本实施方式的液晶显示装置1根据1个画面数量的受光信号,不仅可判定接触的有无,而且可判定手指或手写笔50是否接近到显示画面的面前(接近的有无)。另外,可判定接近的有无的距离,是可根据各个光检测电路O1的受光量检测到手指或手写笔50的阴影或反射光的距离。
下面进行具体说明。控制电路300首先把读出的1个画面数量的受光信号按照每个受光信号把其信号电平与阈值比较,转换成2值信号(2值化处理)。在该2值化处理时使用的阈值大体分为2个。1个是接触判定用阈值T。该阈值T用于判定受光信号的信号电平是否达到手指或手写笔50与显示画面接触时的受光量的电平。另1个是接近判定用阈值S。该阈值S用于判定受光信号的信号电平是否达到把手指或手写笔50接近画面面前时的受光量的电平。例如,可通过对于在显示画面上位于手指或手写笔50实际接触的部分的光检测电路O1的受光量(受光信号的信号电平),取得多个取样数据,根据取得的取样数据设定接触判定用阈值T的值。同样,可以通过对于在显示画面上位于手指或手写笔50实际接近的部分的光检测电路O1的受光量(受光信号的信号电平),取得多个取样数据,根据取得的取样数据设定接近判定用阈值S的值。
即,在上述的2值化处理时使用了接触判定用的阈值T的情况下,控制电路300判定各个受光信号的信号电平是否达到手指或手写笔50与显示画面接触时的受光量的电平,输出在达到的情况下和未达到的情况下具有不同的信号值的2值化信号。另一方面,在2值化处理时使用了接近判定用阈值S的情况下,控制电路300判定各个受光信号的信号电平是否达到手指或手写笔50与显示画面接近时的受光量的电平,输出在达到的情况下和未达到的情况下具有不同的信号值的2值化信号。另外,由于1个画面数量的受光信号是m×n个,所以与其对应,也生成m×n个2值化信号。
另外,实际上,在液晶显示装置1周围亮的情况下和暗的情况下需要使用不同的阈值。即,作为接触判定用阈值T,需要有在液晶显示装置1周围亮的情况下使用的阈值T1、和在液晶显示装置1周围暗的情况下使用的阈值T2。另外,关于接近判定用阈值S也是同样,需要在液晶显示装置1周围亮的情况下使用的阈值S1、和在液晶显示装置1周围暗的情况下使用的阈值S2。这些接触判定用阈值T1、T2和接近判定用阈值S1、S2被保存在液晶显示装置1内的存储器(未图示)中。
例如是液晶显示装置1周围亮,在显示画面中手指或手写笔50接触的部分成为阴影的情况。如图5(a)所示,各个受光信号的信号电平取“0”(暗)~“100”(亮)范围内的值,接触判定用阈值T1被设定为“10”、接近判定用阈值S1被设定为“20”。在这种情况下,控制电路300在2值化处理时如果使用接触判定用阈值T1,则把信号电平小于“10”的受光信号转换成2值化信号“1”,把信号电平为“10”以上的受光信号转换成2值化信号的“0”。另外,控制电路300在2值化处理时如果使用接近判定用阈值S1,则把信号电平小于“20”的受光信号转换成2值化信号“1”,把信号电平为“20”以上的受光信号转换成2值化信号的“0”。
下面,假设是液晶显示装置1周围暗,在显示画面中手指或手写笔50接触的部分被反射光照亮的情况。如图5(b)所示,各个受光信号的信号电平,与液晶显示装置1周围亮的情况同样,取“0”(暗)~“100”(亮)范围内的值,接触判定用阈值T2被设定为“65”、接近判定用阈值S2被设定为“50”。在这种情况下,控制电路300在2值化处理时如果使用接触判定用阈值T2,则把信号电平在“65”以上的受光信号转换成2值化信号的“1”,把信号电平小于“65”的受光信号转换成2值化信号的“0”。另外,控制电路300在2值化处理时如果使用接近判定用阈值S2,则把信号电平在“50”以上的受光信号转换成2值化信号“1”,把信号电平小于“50”的受光信号转换成2值化信号的“0”。
例如,如图2所示,对于在图像显示区域A中排列位置(X、Y)为(2、2)、(2、3)、(3、2)、(3、3)的4个光检测电路O1,在2值化信号的值成为“1”的情况下,2值化信号的值为“1”的部分,如果是在2值化处理时使用了接触判定用阈值T1的情况,为受光信号的信号电平小于10的触摸部分,如果是在2值化处理时使用接近判定用的阈值S1的情况下,为受光信号的信号电平小于20的阴影部分。另外,如果是2值化处理时使用接触判定用的阈值T2的情况下,受光信号的信号电平为“65”以上的被接触的部分,如果是2值化处理时使用了接近判定用阈值S2的情况,则是受光信号的信号电平成为“50”以上的反射光强的部分。
因此,控制电路300如果是在2值化处理时使用了接触判定用阈值T(T1或T2)的情况,在1个画面数量的2值化信号中包含信号值成为“1”的2值化信号的情况下可判定为有接触,在不包含信号值成为“1”的2值化信号的情况下可判定为无接触。另外,控制电路300只要是在2值化处理时使用了接近判定用阈值S(S1或S2)的情况,在1个画面数量的2值化信号中包含信号值成为“1”的2值化信号的情况下可判定为接近,在不包含信号值成为“1”的2值化信号的情况下可判定为不接近。这样,控制电路300通过变更在2值化处理时使用的阈值,可进行接触判定和接近判定这两种判定。
另外,控制电路300在判定为有接触的情况下,把2值化信号的值成为“1”的光检测电路O1的排列位置(X、Y),作为手指或手写笔50的接触位置检测出来。
另外,与实施方式A1中说明的接触判定的情况同样,关于接近判定,也可以对信号值成为“1”的2值化信号的个数进行计数,根据计数值判定接近的有无。例如,控制电路300可以在计数值在预定值以上的情况下判定为接近,在计数值小于预定值的情况下判定为未接近。另外,例如,根据手指或手写笔50接近显示画面时形成的阴影或发射光照射的部分的面积、和光检测电路O1的排列密度,设定手指或手写笔50接近了显示画面时信号值成为“1”的2值化信号的个数的上限值和下限值,并把其预先保存在存储器中。而且,控制电路300也可以在上述计数值是由保存在存储器中的上限值和下限值所限定的范围内的值的情况下,判定为接近,而在计数值不是上述的范围内的值的情况下,判定为未接近。并且,也可以对于信号值成为“1”的多个2值化信号,考虑与其对应的光检测电路O1是否相邻。另外,也可以把1个画面数量的各个2值化信号的值按照对应的光检测电路O1的排列进行排列,生成把“1”的部分设为黑、“0”的部分设为白的2值图像,考虑该2值图像的黑的部分的形状是否与手指或手写笔50接近了显示画面时形成的阴影或反射光照射的部分的形状相似。
另外,接触判定的情况和接近判定的情况,信号值成为“1”的2值化信号的个数不同(例如,接近时形成的阴影比接触时形成的阴影(接触面积)大)。因此,在接触判定的情况和接近判定的情况下,与计数值比较的上限值和下限值的值不同。另外,在液晶显示装置1周围亮的情况下随着手指或手写笔50的接近和接触在显示画面上形成的阴影的大小、与在液晶显示装置1周围暗的情况下随着手指或手写笔50的接近和接触在显示画面上形成的反射光照射的部分的大小不同。因此,液晶显示装置1周围亮的情况和暗的情况,与计数值比较的上限值和下限值的值不同。
另外,本实施方式的液晶显示装置1,以60Hz或10Hz进行如下[1]~[3]的关于接触输入功能的1个周期的处理,[1]从设置在图像显示区域A所具备的全部光检测电路O1中读出受光信号;[2]根据读出的1个画面数量的受光信号判定有无接触和接近;[3]在判定为有接触的情况下检测该接触位置。本实施方式的液晶显示装置1关于接触输入功能的动作模式,具有通常模式和低耗电模式,在通常模式下以60Hz进行上述的1个周期的处理,在低耗电模式下以10Hz进行上述的1个周期的处理。
因此,控制电路300控制传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600,在通常模式下以1秒钟60次的比例读出1个画面数量的受光信号,在低耗电模式下以1秒钟10次的比例读出1个画面数量的受光信号。即,控制电路300根据动作模式,变更在传感器用扫描电路500中顺序选择m条的各个扫描线的定时,变更在受光信号处理电路600中使用n条读出线读出受光信号的定时。例如,在通常模式的情况下,以低耗电模式情况下的1/6时间读出1个画面数量的受光信号。
另外,在关于接触输入功能的1个周期的处理中,如上述那样,不仅包括判定有无接触和有无接近的处理,而且还包括检测接触位置的处理。因此,读出1个画面数量的受光信号的实际时间成为比进行1个周期的处理的1个周期的时间短的时间。例如,读出1个画面数量的受光信号的实际时间,在通常模式下成为比16.6m短的预定时间宽度,在低耗电模式下成为比100ms短的预定时间宽度。
图6是表示实施方式B1的模式切换处理3、4的流程的流程图。在动作模式为通常模式的情况下执行该图(a)所示的模式切换处理3。另外,在液晶显示装置1中,例如,当由用户指示了起动接触输入功能时,在开始了接触输入的受理后,把动作模式切换到通常模式。或者,如果是基本上通过手指或手写笔50的接触输入进行所有操作的液晶显示装置1,则在按下了电源开关,结束了初始处理后,开始接触输入的受理,把动作模式切换到通常模式。如上述那样,在通常模式下,以60Hz进行关于接触输入功能的1个周期的处理。
控制电路300首先根据新读出的1个画面数量的受光信号(m×n个),判定有无接触,即手指或手写笔50与显示画面是接触还是非接触(步骤S301)。
具体是,如上所述,首先,控制电路300对于1个画面数量的各个受光信号,把其信号电平与接触判定用阈值T(具体是后述的阈值T1或T2)进行比较,并转换成2值信号。另外,这里使用的阈值T虽然基本上是在后述的模式切换处理4的步骤S403中设定的,但在根据环境光的测定结果,在液晶显示装置1周围从亮的状态变化到暗的状态的情况下、和从暗的状态变化到亮的状态下,在阈值T1与阈值T2之间适当地进行变更。即,在液晶显示装置1周围亮的情况下使用阈值T1,在液晶显示装置1周围暗的情况下使用阈值T2。然后,控制电路300对于生成的1个画面数量的2值化信号(m×n个),例如对信号值为“1”的2值化信号的个数进行计数,在计数值是由被保存在存储器中的上限值和下限值所限定的范围内的值的情况下,判定为有接触(步骤S301:否),在计数值不是上述的范围内的值的情况下,判定为无接触(步骤S301:是)。另外,如上述那样,在液晶显示装置1周围亮的情况和暗的情况下,或在接触判定的情况下和接近判定的情况下,用于与计数值比较的上限值和下限值不同。
在步骤S301中,在判定为有接触的情况下,结束模式切换处理3。此时,动作模式仍维持通常模式。另外,这样地判定为有接触的情况下,控制电路300在结束了模式切换处理3后,进行接触位置的检测。在该接触位置检测时,使用在步骤S301中判定接触的有无时生成的1个画面数量的2值化信号。另外,在检测出接触位置的情况下,控制电路300根据检测出的接触位置,根据需要更新手写图像的显示。
另一方面,在步骤S301中判定为无接触的情况下,控制电路300判定连续得到无接触的判定结果的状态是否连续持续了预定时间(例如5分钟)(步骤S302)。另外,由于在通常模式下以60Hz执行关于接触输入功能的1个周期的处理,所以以60Hz频率得到步骤S301的判定结果。因此,控制电路300只要对连续得到无接触的判定结果的次数进行计数,判定该计数值是否达到了与上述的预定时间相当的次数即可。另外,预定时间可以设定为60秒、30分钟等任意时间宽度。
在步骤S302中判定为未持续预定时间的情况下,结束模式切换处理3。此时动作模式也维持为通常模式。而在步骤S302中判定为持续了预定时间的情况下,控制电路300把动作模式从通常模式切换到低耗电模式(步骤S303)。
另外,在把动作模式切换到低耗电模式时,把指示动作模式切换(→低耗电模式)的控制信号从控制电路300发送到传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600。传感器用扫描电路500在接收到该控制信号后,变更顺序选择m条的各个扫描线的定时,以便能够以1秒钟10次的比例读出1个画面数量的受光信号。同样,在受光信号处理电路600中,也是响应控制信号的接收,变更使用n条读出线读出受光信号的定时,以便能够以1秒钟10次的比例读出1个画面数量的受光信号。由此,把进行关于接触输入功能的1个周期的处理的周期从60Hz变更为10Hz。
另外,检测到手指或手写笔50连续预定时间与显示画面非接触的情况,即连续预定时间未进行接触输入的情况,基本上是手指或手写笔50处于离显示画面比较远的位置的情况。因此,在这样的手指或手写笔50处于离显示画面比较远的位置的情况下,只要之后在手指或手写笔50接近显示画面附近时把动作模式从低耗电模式切换到通常模式即可。因此,控制电路300在把动作模式切换到低耗电模式后,把2值化处理时使用的阈值从接触判定用阈值T变更为接近判定用阈值S(步骤S304)。
如上述那样,由于在液晶显示装置1内的存储器中,保存有接触判定用阈值T1、T2、和接近判定用阈值S1、S2,所以,控制电路300根据环境光的测定结果,判断液晶显示装置1周围的亮度,在液晶显示装置1周围亮的情况下,从存储器中读出接近判定用阈值S1,把该阈值S1设定为在2值化处理时使用的阈值。另外,控制电路300在液晶显示装置1周围暗的情况下,从存储器中读出接近判定用阈值S2,把该阈值S2设定为在2值化处理时使用的阈值。即,通过步骤S304的处理,在液晶显示装置1周围亮的情况下,将在2值化处理时使用的阈值从接触判定用阈值T1“10”被变更为接近判定用阈值S1“20”。另外,在液晶显示装置1周围暗的情况下,在2值化处理时使用的阈值从接触判定用阈值T2“65”被变更为接近判定用阈值S2“50”。
另外,在动作模式为低耗电模式的情况下进行图6(b)所示的模式切换处理4。如上述那样,在低耗电模式下,以10Hz进行关于接触输入功能的1个周期的处理。控制电路300首先根据新读出的1个画面数量的受光信号(m×n个),判定有无接近,即手指或手写笔50是否接近了显示画面(步骤S401)。
具体是,如上述那样,首先,控制电路300对于1个画面的各个受光信号,把其信号电平与接近判定用阈值S2(具体是阈值S1或S2)进行比较,并转换成2值信号。这里使用的阈值S虽然基本上是在上述的模式切换处理3的步骤S304中设定的,但在根据环境光的测定结果,在液晶显示装置1周围从亮的状态变化到暗的状态的情况下、和从暗的状态变化到亮的状态下,在阈值S1与阈值S2之间适宜地变更。即,在液晶显示装置1周围亮的情况下使用阈值S1,在液晶显示装置1周围暗的情况下使用阈值S2。然后,控制电路300对于生成的1个画面数量的2值化信号(m×n个),例如对信号值为“1”的2值化信号的个数进行计数,在计数值是由被保存在存储器中的上限值和下限值所限定的范围内的值的情况下,判定为接近(步骤S401:是),在计数值不是上述的范围内的值的情况下,判定为非接近(步骤S401:否)。另外,如上述那样,在液晶显示装置1周围亮的情况和暗的情况下或接触判定的情况下和接近判定的情况下,用于与计数值比较的上限值和下限值不同。
在步骤S401中判定为未接近的情况下,结束模式切换处理4。此时,动作模式仍维持低耗电模式。而在步骤S401中判定为接近的情况下,控制电路300把动作模式从低耗电模式切换到通常模式(步骤S402)。
另外,在把动作模式切换到通常模式的情况下,把用于指示切换动作模式(→通常模式)的控制信号从控制电路300发送到传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600。传感器用扫描电路500在接收到该控制信号后,变更顺序选择m条的各个扫描线的定时,以便能够以1秒钟60次的比例读出1个画面数量的受光信号。同样,在受光信号处理电路600中,也是响应控制信号的接收,变更使用n条读出线读出受光信号的定时,以便能够以1秒钟60次的比例读出1个画面数量的受光信号。由此,把进行关于接触输入功能的1个周期的处理的周期从10Hz变更为60Hz。
另外,这样检测到手指或手写笔50接近了显示画面附近的情况是用户正要从此进行接触输入的情况。因此,由于手指或手写笔50接触显示画面的可能性极高,所以,需要进行接触判定和接触位置的检测。因此,控制电路300在把动作模式切换到通常模式后,把2值化处理时使用的阈值从接近判定用阈值S变更为接触判定用阈值T(步骤S403)。
由于如上述那样在液晶显示装置1内的存储器中保存有接触判定用阈值T1、T2、和接近判定用阈值S1、S2,所以,控制电路300根据环境光的测定结果,判断液晶显示装置1周围的亮度,在液晶显示装置1周围亮的情况下,从存储器中读出接触判定用阈值T1,把该阈值T1设定为在2值化处理时使用的阈值。另外,控制电路300在液晶显示装置1周围暗的情况下,从存储器中读出阈值T2,把该阈值T2设定为2值化处理时使用的阈值。即,通过步骤S403所示的处理,把2值化处理时使用的阈值,在液晶显示装置1周围亮的情况下,从接近判定用阈值S1的“20”变更为接触判定用阈值T1“10”。另外,在液晶显示装置1周围暗的情况下,从接近判定用阈值S2“50”变更为接触判定用阈值T2“65”。
图7是用于说明模式切换处理3、4的概要的图。
如图7(a)和图7(b)所示,在图像显示区域A(显示画面),显示有“图画”键和“照片”键。例如,在利用手指或手写笔50接触了“图画”键的部分后,能够通过接触输入来输入手写画图。另外,在利用手指或手写笔50接触了“照片”键的部分后,能够在显示画面上幻灯显示被保存在存储器中的多个照片图像。如图7(a)的左侧所示,在手指或手写笔50与显示画面接触的情况下,动作模式成为通常模式。在这种情况下,以60Hz进行关于接触输入功能的1个周期的处理。另外,如图7(a)的右侧所示,在手指或手写笔50与显示画面非接触的状态持续了预定时间后,动作模式被切换到低耗电模式。在这种情况下,以10Hz进行关于接触输入功能的1个周期的处理。另外,如图7(b)所示,在切换到低耗电模式后,当检测到手指或手写笔50接近了显示画面附近时,动作模式被切换到通常模式。
如以上说明的那样,根据本实施方式,液晶显示装置1在检测到手指或手写笔50持续预定时间与显示画面非接触的情况时,把动作模式从通常模式切换到低耗电模式,以10Hz读出1个画面数量的受光信号。而且,液晶显示装置1在检测到手指或手写笔50接近了显示画面附近的情况时,把动作模式从低耗电模式切换到通常模式,以60Hz读出1个画面数量的受光信号。因此,在从检测到手指或手写笔50持续预定时间与显示画面非接触的情况、到下一次检测到手指或手写笔50接近了显示画面的情况的期间,以低耗电模式动作,与通常模式的情况相比,可将1个画面数量的受光信号的读出频度减少到1/6。由此可减少受光信号的取出和2值化处理所需要的处理负荷,从而可降低液晶显示装置1的电力消耗。
除此之外,在从检测到手指或手写笔50接近了显示画面附近的情况到检测到之后手指或手写笔50持续预定时间与显示画面非接触的情况的期间,以通常模式动作,与低耗电模式的情况相比,可增加1个画面数量的受光信号的读出频度。因此,可提高关于接触判定和接触位置检测在时间上的分辨率,从而能够以高精度进行接触判定和接触位置的检测。特别是通过把从低耗电模式向通常模式切换的时间不是设定在检测到接触时,而是设定在检测到接近时,可以在手指或手写笔50实际接触画面之前,预先提高关于接触判定和接触位置检测的精度。
另外,也可以把关于接触输入功能的1个周期的处理所执行的周期,在通常模式下设定为120Hz,在低耗电模式下设定为60Hz。总之,只要把通常模式下的周期设定为比低耗电模式下的周期短即可。
<实施方式B2>
在上述的实施方式B1中,说明了在通常模式下以60Hz,在低耗电模式下以10Hz读出1个画面数量的受光信号的情况。在本实施方式中,进一步对在低耗电模式下只从设在图像显示区域A中的一部分光检测电路O1中读出受光信号的情况进行说明。
本实施方式的液晶显示装置1与实施方式B1的情况同样,具有通常模式和低耗电模式。在通常模式下,传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600以60Hz从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1读出受光信号。而在低耗电模式下,传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600以10Hz只从图像显示区域A中的一部分光检测电路O1读出受光信号。
因此,在通常模式下以60Hz读出的受光信号的个数是m×n个,而在低耗电模式下以10Hz读出的受光信号的个数小于m×n个。例如,在把低耗电模式下读出受光信号的区域设定在图像显示区域A的下半部的情况下,在低耗电模式下以10Hz读出m×n/2个受光信号。这样,由于在通常模式下是以60Hz读出m×n个受光信号,所以与此对应,也是以60Hz生成m×n个2值化信号。与之相反,在低耗电模式下,例如在把读出受光信号的区域设定在图像显示区域A的下半部的情况下,由于以10Hz读出m×n/2个受光信号,所以与此对应,也是以10Hz生成m×n/2个2值化信号。
图8是用于说明实施方式B2的通常模式和低耗电模式的图。另外,该图所示的画面显示例是用于通过例如手指或手写笔50的接触输入生成手写图画的图像编辑软件的编辑画面。在显示画面的上侧设有手写输入区域B。在该手写输入区域B可以利用手指或手写笔50进行手写图画的输入。另外,在手写输入区域B的下方,设有图中用虚线表示的操作键显示区域C。在该操作键显示区域C中,在图像编辑软件被刚启动的阶段,显示有如该图所示的“黑白”、“彩色”、“打开”3个操作键。用户在启动了图像编辑软件后,首先接触被显示在操作键显示区域C中的操作键的部分,选择开始以黑白模式输入图画、开始以彩色模式输入图画、或读出所保存的手写图像开始编辑等。在操作键显示区域C中进行了这样的选择操作后,能够在手写区域B进行画图。
另外,在图像编辑软件的执行过程中,如果例如5分钟期间未进行接触输入,则液晶显示装置1为了削减电力消耗,停止手写区域B的部分的显示。由此,手写区域B的部分全面成为黑色(或白色)。此时,在操作键显示区域C中,取代上述的3个操作键,而显示例如“再编辑”、“保存”、“结束”的3个操作键。用户在再次进行手写图像的输入的情况下,接触“再编辑”键。另外,在保存所输入的手写图像的情况下,接触“保存”键。另外,在不保存所输入的手写图像并结束图像编辑软件的情况下,接触“结束”键。这样,一旦停止了手写区域B的部分的显示,则以后在进行任何操作时,用户必须接触操作键显示区域C的部分。因此,在停止手写输入区域B的部分的显示的期间中,只对操作键显示区域C的部分进行接触判定和接近判定即可。因此,在本实施方式的液晶显示装置1中,在未停止手写输入区域B的部分的显示的情况下,把动作模式切换到通常模式,在停止了手写输入区域B的部分的显示的情况下,把动作模式切换到低耗电模式。
另外,在图8所示的例子的情况下,图像显示区域A(显示画面)中设有240条扫描线和180条读出线。传感器用扫描电路500在通常模式下顺序逐一选择240条扫描线。即,传感器用扫描电路500按照扫描线1、扫描线2、扫描线3、...、扫描线238、扫描线239、扫描线240的顺序,逐一顺序选择全部的扫描线。与此相反,在低耗电模式下,传感器用扫描电路500只逐一顺序选择与操作键显示区域C的部分对应的从扫描线210到扫描线240的共计40条扫描线。即,传感器用扫描电路500顺序选择扫描线201、扫描线202、扫描线203、...、扫描线238、扫描线239、扫描线240,不选择从扫描线1到扫描线200的其他200条扫描线。另外,在图8所示的例子的情况下,受光信号处理电路600无论是在通常模式下还是在低耗电模式下,都全部使用180条读出线进行受光信号的读出。
其结果,在图8所示的例子的情况下,在通常模式下,以60Hz,从与240条扫描线和180条读出线对应的共计43200个光检测电路O1(设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1)读出受光信号。另一方面,在低耗电模式下,以10Hz,只从与扫描线201至扫描线240的40条扫描线和180条读出线对应的共计7200个光检测电路O1(排列在操作键显示区域C内的光检测电路O1)读出受光信号。因此,在低耗电模式下,读出受光信号的光检测电路O1的个数是通常模式下的1/6。
另外,图9是表示图8所示的手写输入区域B和操作键显示区域C的排列从上到下置换成从左到右的图。在该图9所示的例子的情况下,也是在通常模式下,以60Hz从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1读出受光信号。而在低耗电模式下,以10Hz,只从被排列在操作键显示区域C内的光检测电路O1读出受光信号。即,在图9所示的例子中,在低耗电模式下,传感器用扫描电路500与通常模式同样逐一顺序选择240条的全部扫描线,但受光信号处理电路600只使用180条读出线中的与操作键显示区域C的部分对应的读出线1至读出线50的共计50条读出线进行受光信号的读出。其结果,在图9所示的例子中,在低耗电模式下,以10Hz,只从与240条扫描线和50条读出线对应的共计12000个光检测电路O1读出受光信号。因此,读出受光信号的光检测电路O1的个数成为通常模式下的1/3.6。
另外,除了图8和图9所示的例子以外,也可以构成为,例如在低耗电模式下,以10Hz,只从与扫描线1至扫描线60的60条扫描线、和读出线1至读出线90的90条读出线对应的共计5400个光检测电路O1读出受光信号。在这种情况下,在低耗电模式下,传感器用扫描电路500只逐一顺序选择从扫描线1至扫描线60的60条扫描线,受光信号处理电路600只使用从读出线1至读出线90的共计90条读出线来读出受光信号。
这样,传感器用扫描电路500,在通常模式下逐一顺序选择全部的扫描线,但在低耗电模式的情况下,只逐一顺序选择与操作键显示区域C的部分对应的多个扫描线(例如,在图8所示的例子中是扫描线201~扫描线240)。而且,受光信号处理电路600在通常模式下使用全部读出线进行受光信号的读出,但在低耗电模式下,只使用与操作键显示区域C的部分对应的多个读出线(例如在图9所示的例子中,是读出线1~读出线50)进行受光信号的读出。
图10是表示实施方式B2的模式切换处理5、6的流程的流程图。在动作模式是通常模式的情况下,执行该图(a)所示的模式切换处理5。另外,在液晶显示装置1中,例如,当用户启动了上述的图像编辑软件时,在开始了接触输入的受理后,把动作模式切换到通常模式。另外,如上述那样,在通常模式下,以60Hz进行关于接触输入功能的1个周期的处理,而且从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1读出受光信号。
另外,关于图10(a)所示的模式切换处理5的流程中的步骤S501、S502、S504,由于进行与实施方式B1中说明的模式切换处理3(参照图6(a))的步骤S301、S302、S304基本同样的处理,所以在此简化说明。
控制电路300首先根据新读出的1个画面数量的受光信号(m×n个),判定有无接触(步骤S501)。另外,在步骤S501中判定为无接触的情况下,控制电路300判定连续得到无接触的判定结果的状态是否持续了预定时间(例如5分钟)(步骤S502)。另外,在步骤S502中判定为持续了预定时间的情况下,控制电路300把动作模式从通常模式切换到低耗电模式(步骤S503)。
另外,在把动作模式切换到低耗电模式时,把用于指示动作模式切换(→低耗电模式)的控制信号从控制电路300发送到传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600。传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600在接收到该控制信号后,把动作模式变更为低耗电模式。例如,在图8所示的例子的情况下,在低耗电模式下被选择的扫描线只有扫描线201至扫描线240的40条。因此,传感器用扫描电路500为了使选择40条扫描线的周期成为10Hz,变更选择各个扫描线的定时,并且按照所变更的定时逐一顺序选择扫描线201至扫描线240的40条扫描线。另外,受光信号处理电路600对应传感器用扫描电路500选择扫描线的定时,变更使用180条读出线读出受光信号的定时,并按照变更的定时进行受光信号的读出。
另外,在图9所示的例子的情况下,低耗电模式的情况下被选择的扫描线是全部的240条扫描线。因此,传感器用扫描电路500变更选择各个扫描线的定时,以便能够使选择240条扫描线的周期成为10Hz,并且按照变更的定时逐一顺序选择240条扫描线。另外,受光信号处理电路600,根据传感器用扫描电路500选择扫描线的定时,变更只使用共计180条读出线中的读出线1至读出线50的50条读出线读出受光信号的定时,并按照变更的定时,只使用50条扫描线进行受光信号的读出。
在这样地把动作模式从通常模式切换到低耗电模式后,传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600以10Hz只从被排列在操作键显示区域C内的光检测电路O1读出受光信号。另外,在把动作模式从通常模式切换到低耗电模式后,控制电路300把在2值化处理时使用的阈值从接触判定用阈值T变更为接近判定用阈值S(步骤S504)。
另一方面,在动作模式是低耗电模式的情况下执行图10(b)所示的模式切换处理6。如上述那样,在低耗电模式下,以10Hz进行关于接触输入功能的1个周期的处理,而且只从被排列在操作键显示区域C内的光检测电路O1读出受光信号。另外,关于图10(b)所示的模式切换处理6的流程中的步骤S601、S603,由于进行与实施方式B1中说明过的模式切换处理4(参照图6(b))的步骤S401、S403基本相同的处理,所以在此简化说明。
控制电路300首先根据从操作键显示区域C内的各个光检测电路O1读出的受光信号,判定接近的有无,即手指或手写笔50是否接近了操作键显示区域C(步骤S601)附近。具体地进行说明,首先,控制电路300对于读出的各个受光信号,把其信号电平与接近判定用阈值S(具体是阈值S1或S2)进行比较,并转换成2值信号。然后,控制电路300对于生成的2值化信号,例如对信号值为“1”的2值化信号的个数进行计数,在计数值是由被保存在存储器中的上限值和下限值所限定的范围内的值的情况下,判定为接近(步骤S601:是),在计数值不是上述的范围内的值的情况下,判定为非接近(步骤S601:否)。
在步骤S601中判定为未接近的情况下,结束模式切换处理6。而在步骤S601中判定为接近的情况下,控制电路300把动作模式从低耗电模式切换到通常模式(步骤S602)。另外,在把动作模式切换到通常模式时,把指示切换动作模式(→通常模式)的控制信号从控制电路300发送到传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600。
传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600在接收到该控制信号后,把动作模式变更为通常模式。例如,在图8和图9所示的任意例子中,都是在通常模式的情况下使用全部240条扫描线和全部180条读出线。因此,传感器用扫描电路500变更选择各个扫描线的定时,以便使选择240条扫描线的周期成为60Hz,并且按照变更的定时逐一顺序选择240条扫描线。另外,受光信号处理电路600对应传感器用扫描电路500选择扫描线的定时,变更使用180条读出线读出受光信号的定时,并按照变更的定时进行受光信号的读出。
在这样地把动作模式从低耗电模式切换到通常模式后,传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600以60Hz从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1读出受光信号。另外,在把动作模式从低耗电模式切换到通常模式后,控制电路300把2值化处理时使用的阈值从接近判定用阈值S变更为接触判定用阈值T(步骤S603)。
如上述说明的那样,根据本实施方式,液晶显示装置1在低耗电模式下只从被排列在操作键显示区域C内的光检测电路O1读出受光信号。因此,在低耗电模式的情况下,与通常模式的情况相比,可将1个画面数量的受光信号的读出频度减少到1/6(60Hz→10Hz),而且,能够把读出受光信号的光检测电路O1的个数,在图8所示的例子的情况下,减少到1/6,在图9所示的例子的情况下,减少到1/3.6。由此,可进一步降低电力消耗。
另外,低耗电模式的情况下选择的扫描线的数量M只要是2以上m以下的整数即可。同样,在低耗电模式下使用的读出线的数量N只要是2以上n以下的整数即可。
<实施方式B3>
在上述的实施方式B1中,说明了在通常模式下以60Hz读出1个画面数量的受光信号,在低耗电模式下以10Hz读出1个画面数量的受光信号的情况。在本实施方式中,进一步对在低耗电模式下以每10条选择1条的比例来选择扫描线的情况进行说明。
本实施方式的液晶显示装置1与实施方式B1的情况同样,具有通常模式和低耗电模式。传感器用扫描电路500在通常模式下,逐一顺序选择设在图像显示区域A中的全部扫描线(m条),而在低耗电模式下,以每10条选择1条的比例顺序选择m条扫描线。由此,在通常模式的情况下,以60Hz从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1(m×n个)中读出受光信号。而在低耗电模式的情况下,以10Hz只从m×n/10个光检测电路O1中读出受光信号。
这样,在通常模式下,由于1个画面数量的受光信号为m×n个,所以在2值化处理时生成的1个画面数量的2值化信号的个数也为m×n个。另一方面,在低耗电模式下,由于1个画面数量的受光信号为m×n/10个,所以,在2值化处理时生成的1个画面数量的2值化信号的个数也为m×n/10个。另外,在低耗电模式下,是通过对扫描线的间隔剔除使1个画面数量的2值化信号的个数为通常模式下的1/10。因此,在判定接触的有无和接近的有无时用于与计数值比较的上限值和下限值的值,在动作模式为通常模式的情况下和低耗电模式的情况下不同。
图11是用于说明实施方式B3的通常模式和低耗电模式的图。另外,在该图中,在显示画面(图像显示区域A)中,显示有4行×3列的阵列状排列的共计12个显示键“1”“2”、“3”、...、“*”、“0”、“#”。另外,在图像显示区域A中,设有扫描线1至扫描线240共计240条扫描线。传感器用扫描电路500,在通常模式下,顺序逐一选择扫描线1、扫描线2、扫描线3、...、扫描线238、扫描线239、扫描线240。另外,在通常模式下,把选择240条扫描线的周期设定为60Hz。
而在低耗电模式下,传感器用扫描电路500以每10条选择1条的比例顺序选择240条扫描线。即,在低耗电模式下,传感器用扫描电路500例如逐一顺序选择扫描线10、扫描线20、扫描线30、...、扫描线220、扫描线230、扫描线240。因此,只选择240条扫描线中的24条,间隔剔除剩余的216条扫描线,不进行选择。另外在低耗电模式的情况下,把选择上述24条扫描线的周期设定为10Hz。
图12是表示实施方式B3的模式切换处理7、8的流程的流程图。在动作模式是通常模式的情况下,执行该图(a)所示的模式切换处理7。另外,如上述那样,在通常模式下,以60Hz进行关于接触输入功能的1个周期的处理,而且从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1读出受光信号。另外,关于图12(a)所示的模式切换处理7的流程中的步骤S701、S702、S704,由于进行与实施方式B1中说明的模式切换处理3(参照图6(a))的步骤S301、S302、S304基本同样的处理,所以在此简化说明。
控制电路300首先根据新读出的1个画面数量的受光信号(m×n个),判定有无接触(步骤S701)。另外,在步骤S701中判定为无接触的情况下,控制电路300判定连续得到无接触的判定结果的状态是否持续了预定时间(例如5分钟)(步骤S702)。另外,在步骤S702中判定为持续了预定时间的情况下,控制电路300把动作模式从通常模式切换到低耗电模式(步骤S703)。
另外,在把动作模式切换到低耗电模式时,把指示动作模式切换(→低耗电模式)的控制信号从控制电路300发送到传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600。传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600在接收到该控制信号后,把动作模式变更为低耗电模式。例如,在图11所示的例子的情况下,在低耗电模式下被选择的扫描线只有通常模式的情况下的1/10即24条。因此,传感器用扫描电路500为了使选择24条扫描线的周期成为10Hz,变更选择各个扫描线的定时,并且按照所变更的定时以每10条选择1条的比例,顺序选择扫描线。另外,受光信号处理电路600对应传感器用扫描电路500选择扫描线的定时,变更使用全部读出线(n条)读出受光信号的定时,并按照变更的定时进行受光信号的读出。
这样,在把动作模式从通常模式切换到低耗电模式后,传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600以10Hz作为1个画面数量的受光信号从m×n/10个光检测电路O1中读出受光信号。另外,在把动作模式从通常模式切换到低耗电模式后,控制电路300把在2值化处理时使用的阈值从接触判定用阈值T变更为接近判定用阈值S(步骤S704)。
另一方面,在动作模式是低耗电模式的情况下执行图12(b)所示的模式切换处理8。如上述那样,在低耗电模式下,以10Hz进行关于接触输入功能的1个周期的处理,而且,作为1个画面数量的受光信号从m×n/10个光检测电路O1中读出受光信号。另外,关于图12(b)所示的模式切换处理8的流程中的步骤S801、S803,由于进行与实施方式B1中说明的模式切换处理4(参照图6(b))的步骤S401、S403基本相同的处理,所以在此简化说明。
控制电路300首先根据新读出的1个画面数量的受光信号(m×n/10个),判定接近的有无,即手指或手写笔50是否接近了显示画面(步骤S801)。具体是,首先,控制电路300对于1个画面的各个受光信号,把其信号电平与接近判定用阈值S(具体是阈值S1或S2)进行比较,并转换成2值信号。然后,控制电路300对于生成的1个画面数量的2值化信号,例如对信号值为“1”的2值化信号的个数进行计数,在计数值是由被保存在存储器中的上限值和下限值所限定的范围内的值的情况下,判定为接近(步骤S801:是),在计数值不是上述的范围内的值的情况下,判定为非接近(步骤S801:否)。另外,与计数值比较的上限值和下限值的值不仅在接触判定的情况和接近判定的情况、液晶显示装置1周围亮的情况和暗的情况下不同,而且在动作模式为通常模式的情况和低耗电模式的情况下也不同。
在步骤S801中判定为未接近的情况下,结束模式切换处理8。而在步骤S801中判定为接近的情况下,控制电路300把动作模式从低耗电模式切换到通常模式(步骤S802)。另外,在把动作模式切换到通常模式时,把指示切换动作模式(→通常模式)的控制信号从控制电路300发送到传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600。
传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600在接收到该控制信号后,把动作模式变更为通常模式。例如,在图11所示的例子中,在通常模式的情况下使用全部240条扫描线。因此,传感器用扫描电路500变更选择各个扫描线的定时,以便使选择240条扫描线的周期成为60Hz,并且按照变更的定时逐一顺序选择240条扫描线。另外,受光信号处理电路600对应传感器用扫描电路500选择扫描线的定时,变更使用全部读出线(n条)读出受光信号的定时,并按照变更的定时进行受光信号的读出。
这样,在把动作模式从低耗电模式切换到通常模式后,传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600以60Hz从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1读出受光信号。另外,在把动作模式从低耗电模式切换到通常模式后,控制电路300把2值化处理时使用的阈值从接近判定用阈值S变更为接触判定用阈值T(步骤S803)。
如上述那样,根据本实施方式,液晶显示装置1在低耗电模式下,以每10条选择1条的比例顺序选择扫描线。因此,在低耗电模式下,与通常模式的情况相比,可将读出1个画面数量的受光信号的频度减少到1/6(60Hz→10Hz),而且,能够把读出受光信号的光检测电路O1的个数减少到1/10。由此,可进一步降低电力消耗。
另外,传感器用扫描电路500也可以构成为,在低耗电模式下,以每2条选择1条的比例、或每15条选择1条的比例,顺序选择扫描线。同样,传感器用扫描电路500只要在低耗电模式下,以每L(2以上m以下的整数)条选择1条的比例顺序选择扫描线即可。
<实施方式C1>
下面,说明实施方式C1。
另外,本实施方式的液晶显示装置的硬件结构由于与上述的实施方式B1的液晶显示装置1大致相同,所以使用与实施方式B1中相同的符号。另外,对于与实施方式B1相同的部分省略其说明。
在上述的实施方式B1中,说明了具有通常模式(60Hz)、和低耗电模式(10Hz),变更读出1个画面数量的受光信号的周期的情况。而在本实施方式中,说明取代通常模式和低耗电模式,而具有通常读出模式和部分读出模式,变更读出受光信号的光检测电路O1的个数的情况。
本实施方式的液晶显示装置1作为受光信号的读出模式而具有通常读出模式和部分读出模式。在通常读出模式的情况下,传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600以预定周期(例如60Hz),从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1(m×n)读出受光信号。而在部分读出模式的情况下,传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600以预定周期(例如60Hz),只从图像显示区域A中的一部分光检测电路O1读出受光信号。
因此,在通常读出模式下以60Hz读出的受光信号的个数是m×n个,而在部分读出模式的情况下以60Hz读出的受光信号的个数小于m×n个。例如,在把部分读出模式下读出受光信号的区域设定在图像显示区域A的下半部的情况下,在部分读出模式下以60Hz读出m×n/2个受光信号。这样,由于在通常读出模式的情况下是以60Hz读出m×n个受光信号,所以与此对应,也是以60Hz生成m×n个2值化信号。而在部分读出模式下,例如在把读出受光信号的区域设定在图像显示区域A的下半部的情况下,由于以60Hz读出m×n/2个受光信号,所以与此对应,也是以60Hz生成m×n/2个2值化信号。
下面,结合图8和图9,对本实施方式的通常读出模式和部分读出模式进行说明。如也在上述的实施方式B2中说明的那样,在图8所示的画面显示例子中,在操作键显示区域C中,如果在刚启动了图像编辑软件后的阶段,则如该图所示,显示有“黑白”、“彩色”、“打开”3个操作键。用户在启动了图像编辑软件后,首先接触被显示在操作键显示区域C中的操作键的部分,选择开始以黑白模式的图画输入、以彩色模式的图画输入、或读出所保存的手写图像开始编辑等。在操作键显示区域C中进行了这样的选择操作后,能够在手写区域B进行画图。
另外,在图像编辑软件的执行过程中,如果例如5分钟期间未进行接触输入,则液晶显示装置1为了削减电力消耗,停止手写区域B的部分的显示。由此,手写区域B的部分全部成为黑色(或白色)。此时,在操作键显示区域C中,取代上述的3个操作键,而显示例如“再编辑”、“保存”、“结束”这3个操作键。用户在再次进行手写图像的输入的情况下,接触“再编辑”键。另外,在保存所输入的手写图像的情况下,接触“保存”键。另外,在不保存所输入的手写图像并结束图像编辑软件的情况下,接触“结束”键。这样,一旦停止了手写区域B的部分的显示,则以后在进行任何操作时,用户必须接触操作键显示区域C的部分。因此,在停止手写输入区域B的部分的显示的期间中,只对操作键显示区域C的部分进行接触判定和接近判定即可。因此,在本实施方式的液晶显示装置1中,在未停止手写输入区域B的部分的显示的情况下,把受光信号的动作模式切换到通常模式,在停止了手写输入区域B的部分的显示的情况下,把受光信号的动作模式切换到部分读出模式。
另外,在图8所示的例子情况下,图像显示区域A(显示画面)中设有240条扫描线和180条读出线。传感器用扫描电路500在通常读出模式的情况下顺序逐一选择240条扫描线。即,传感器用扫描电路500按照扫描线1、扫描线2、扫描线3、...、扫描线238、扫描线239、扫描线240的顺序,逐一顺序选择全部的扫描线。而在部分读出模式下,传感器用扫描电路500只逐一顺序选择与操作键显示区域C的部分对应的从扫描线201到扫描线240的共计40条扫描线。即,传感器用扫描电路500顺序选择扫描线201、扫描线202、扫描线203、...、扫描线238、扫描线239、扫描线240,不选择从扫描线1到扫描线200的剩余其他200条扫描线。另外,在图8所示的例子的情况下,受光信号处理电路600无论是在通常读出模式下还是在部分读出模式下,都使用全部180条读出线进行受光信号的读出。
其结果,在图8所示的例子的情况下,在通常读出模式下,从与240条扫描线和180条读出线对应的共计43200个光检测电路O1(从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1)读出受光信号。另一方面,在部分读出模式下,只从与扫描线201至扫描线240的40条扫描线和180条读出线对应的共计7200个光检测电路O1(排列在操作键显示区域C内的光检测电路O1)读出受光信号。因此,在部分读出模式下,读出受光信号的光检测电路O1的个数是通常读出模式下的1/6。
另外,在图9所示的例子的情况下,也是在通常读出模式下,从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1读出受光信号。而在部分读出模式下,只从被排列在操作键显示区域C内的光检测电路O1读出受光信号。即,在图9所示的例子中,在部分读出模式下,传感器用扫描电路500与通常读出模式同样逐一顺序选择全部240条扫描线,但受光信号处理电路600只使用180条读出线中与操作键显示区域C的部分对应的读出线1至读出线50的共计50条读出线进行受光信号的读出。其结果,在图9所示的例子中,在部分读出模式的情况下,只从与240条扫描线和50条读出线对应的共计12000个光检测电路O1中读出受光信号。因此,读出受光信号的光检测电路O1的个数为通常读出模式下的1/3.6。
另外,除了图8和图9所示的例以外,也可以构成为,在部分读出模式下,只从与扫描线1至扫描线60的60条扫描线、和读出线1至读出线90的90条读出线对应的共计5400个光检测电路O1读出受光信号。在这种情况下,在部分读出模式下,传感器用扫描电路500只逐一顺序选择扫描线1至扫描线60的60条扫描线,受光信号处理电路600只使用读出线1至读出线90的共计90条读出线读出受光信号。
这样,传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600在通常读出模式下和部分读出模式下的动作不同。传感器用扫描电路500在通常读出模式下逐一顺序选择全部的扫描线,但在部分读出模式的情况下,只逐一顺序选择与操作键显示区域C的部分对应的多条扫描线(例如,在图8所示的例子中是扫描线201~扫描线240)。另外,受光信号处理电路600在通常读出模式的情况下,使用全部读出线进行受光信号的读出,但在部分读出模式的情况下,只使用与操作键显示区域C的部分对应的多个读出线(例如在图9所示的例子中,是读出线1~读出线50)进行受光信号的读出。因此,控制电路300把指示切换读出模式的控制信号输出给传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600,控制两电路500、600的动作。
另外,本实施方式液晶显示装置1,以预定周期(例如120Hz或60Hz)进行关于接触输入功能的1个周期的处理,即:从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1或排列在操作键显示区域C内的光检测电路O1读出受光信号,根据读出的受光信号,判定接触的有无和接近的有无,在判定为有接触的情况下检测其接触位置。另外,在本实施方式中,以60Hz进行上述的1个周期的处理。
图13是表示实施方式C1的模式切换处理9、10的流程的流程图。在受光信号的读出模式是通常读出模式的情况下,执行该图(a)所示的模式切换处理9。另外,在液晶显示装置1中,例如,当用户启动了上述的图像编辑软件时,在开始了接触输入的受理后,把受光信号的读出模式切换到通常读出模式。另外,如上述那样,在通常读出模式下,从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1读出受光信号。
控制电路300首先根据新读出的1个画面数量的受光信号(m×n个)判定有无接触,即手指或手写笔与显示画面是接触还是非接触(步骤S901)。
具体的是,首先,控制电路300对于1个画面数量的各个受光信号,把其信号电平与接触判定用阈值T(具体是T1或T2)进行比较,并转换成2值化信号。另外,这里使用的阈值T基本上是通过后述的模式切换处理10中的步骤S1003设定的,但在根据环境光的测定结果,在液晶显示装置1周围从亮的状态变化到暗的状态的情况下、和从暗的状态变化到亮的状态的情况下,在阈值T1和阈值T2之间适当变更。即,在液晶显示装置1周围亮的情况下使用阈值T1,在液晶显示装置1周围暗的情况下使用阈值T2。然后,控制电路300对于生成的1个画面数量的2值化信号(m×n个),例如对信号值为“1”的2值化信号的个数进行计数,在计数值是由被保存在存储器中的上限值和下限值所限定的范围内的值的情况下,判定为有接触(步骤S901:否),在计数值不是上述的范围内的值的情况下,判定为无接触(步骤S901:是)。另外,如上述那样,在液晶显示装置1周围亮的情况和暗的情况下,或在接触判定的情况下和接近判定的情况下,用于与计数值比较的上限值和下限值不同。
在步骤S901中,在判定为有接触的情况下,结束模式切换处理9。此时,受光信号的读出模式仍维持通常读出模式。另外,在这样判定为有接触的情况下,控制电路300在结束了模式切换处理9后,进行接触位置的检测。在该接触位置的检测时,使用在步骤S901中判定接触的有无时所生成的1个画面数量的2值化信号。另外,在检测出接触位置的情况下,如果检测出的接触位置位于手写输入区域B内,则控制电路300根据检测出的接触位置,更新手写图像的显示。
另一方面,在步骤S901中判定为无接触的情况下,控制电路300判定连续得到无接触的判定结果的状态是否持续了预定时间(例如5分钟)(步骤S902)。另外,由于以60Hz执行关于接触输入功能的1个周期的处理,所以以60Hz得到步骤S901的判定结果。因此,控制电路300只要对连续得到无接触的判定结果的次数进行计数,判定该计数值是否达到了与上述的预定时间相当的次数即可。另外,预定时间可以设定为60秒、30分钟等任意时间宽度。
在步骤S902中判定为未持续预定时间的情况下,结束模式切换处理9。此时受光信号的读出模式也维持为通常读出模式。而在步骤S902中判定为持续了预定时间的情况下,控制电路300把受光信号的读出模式从通常读出模式切换到部分读出模式(步骤S903)。另外,在把读出模式切换到部分读出模式时,把指示读出模式的切换(→部分读出模式)的控制信号从控制电路300发送到传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600。
传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600在接收到该控制信号后,把读出模式变更为部分读出模式。例如,在图8所示的例子的情况下,传感器用扫描电路500,在切换到部分读出模式后,只逐一顺序选择扫描线201至扫描线240的40条扫描线。另外,在图9所示的例子的情况下,受光信号处理电路600,在切换到部分读出模式后,只使用读出线1至读出线读出线50的50条读出线进行受光信号的读出。这样在把受光信号的读出模式从通常读出模式切换到部分读出模式后,读出受光信号的光检测电路O1,从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1被变更为只被排列在操作键显示区域C内的光检测电路O1。
另外,这样持续预定时间连续检测到手指或手写笔50处于与显示画面非接触状态的情况,是在上述的图像编辑软件的执行过程中将要停止手写输入区域B的部分的显示的情况。因此,控制电路300在把受光信号的读出模式切换到部分读出模式后,把在2值化处理时使用的阈值从接触判定用阈值T变更为接近判定用阈值S(步骤S904)。由于如上述那样在液晶显示装置1内的储存器中保存有接触判定用阈值T1、T2和接近判定用阈值S1、S2,所以,控制电路300根据环境光的测定结果,判别液晶显示装置1周围的亮度,在液晶显示装置1周围亮的情况下,从存储器中读出接近判定用阈值S1,把该阈值S1设定为在2值化处理时使用的阈值。另外,控制电路300在液晶显示装置1周围暗的情况下,从存储器中读出接近判定用阈值S2,把该阈值S2设定为在2值化处理时使用的阈值。
另一方面,在受光信号的读出模式是部分读出模式的情况下执行图13(b)所示的模式切换处理10。如上述那样,在部分读出模式下,只从被排列在操作键显示区域C内的光检测电路O1读出受光信号。控制电路300,首先根据从操作键显示区域C内的各个光检测电路O1读出的受光信号判定接近的有无,即手指或手写笔50是否接近了操作键显示区域C(步骤S1001)。
具体是,首先,控制电路300,对读出的各个受光信号,把其信号电平与接近判定用阈值S(具体是阈值S1或S2)进行比较,并转换成2值信号。另外,这里使用的阈值S虽然基本上是在上述的模式切换处理9的步骤S904中设定的,但在根据环境光的测定结果,在液晶显示装置1周围从亮的状态变化到暗的状态的情况下、和从暗的状态变化到亮的状态下,在阈值S1与阈值S2之间适当地进行变更。即,在液晶显示装置1周围亮的情况下使用阈值S1,在液晶显示装置1周围暗的情况下使用阈值S2。然后,控制电路300对于生成的2值化信号,例如对信号值为“1”的2值化信号的个数进行计数,在计数值是由被保存在存储器中的上限值和下限值所限定的范围内的值的情况下,判定为有接近(步骤S1001:是),在计数值不是上述的范围内的值的情况下,判定为无接近(步骤S1001:否)。另外,如上述那样,在液晶显示装置1周围亮的情况和暗的情况下,或接触判定的情况下和接近判定的情况下,用于与计数值比较的上限值和下限值不同。
在步骤S1001中,在判定为未接近的情况下,结束模式切换处理10。此时,受光信号的读出模式仍维持部分读出模式。而在步骤S1001中判定为接近的情况下,控制电路300把受光信号的读出模式从部分读出模式切换到通常读出模式(步骤S1002)。另外,在把读出模式切换到通常读出模式时,把指示切换读出模式(→通常读出模式)的控制信号从控制电路300发送到传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600。
传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600在接收到该控制信号后,把读出模式变更为通常读出模式。其结果,传感器用扫描电路500逐一顺序选择全部的扫描线,受光信号处理电路600使用全部的读出线进行受光信号的读出。因此,在把受光信号的读出模式从部分读出模式切换到通常读出模式后,成为从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1读出受光信号的状态。
另外,这样,检测到手指或手写笔50接近了显示画面(操作键显示区域C)附近的情况,是在上述的图像编辑软件的执行过程中停止了手写输入区域B的部分的显示后,用户为了进行任意操作而将要接触操作键显示区域C的部分的情况。因此,控制电路300在把受光信号的读出模式切换到通常读出模式后,把在2值化处理时使用的阈值从接近判定用阈值S变更为接触判定用阈值T(步骤S1003)。
如上述那样,由于在液晶显示装置1内的存储器中保存有接触判定用阈值T1、T2和接近判定用阈值S1、S2,所以,控制电路300根据环境光的测定结果,判断液晶显示装置1周围的亮度,在液晶显示装置1周围亮的情况下,从存储器中读出接触判定用阈值T1,把该阈值T1设定为在2值化处理时使用的阈值。另外,控制电路300在液晶显示装置1周围暗的情况下,从存储器中读出阈值T2,把该阈值T2设定为2值化处理时使用的阈值。
如以上说明的那样,根据本实施方式,液晶显示装置1在检测到手指或手写笔50持续预定时间与显示画面非接触的情况时,把受光信号的读出模式从通常读出模式切换到部分读出模式,从被排列在操作键显示区域C内的光检测电路O1读出受光信号。另外,液晶显示装置1在检测到手指或手写笔50接近了显示画面(操作键显示区域C)的附近的情况时,把受光信号的读出模式从部分读出模式切换到通常读出模式,从显示画面中所具备的全部光检测电路O1读出受光信号。因此,在从检测到手指或手写笔50持续预定时间与显示画面非接触的情况开始之后到检测到手指或手写笔50接近了显示画面(操作键显示区域C)附近的情况的期间,只从被排列在操作键显示区域C内的光检测电路O1读出受光信号,因此,可减少读出受光信号的光检测电路O1的个数。因此,可减轻受光信号的读出和2值化处理所需要的处理负荷,降低液晶显示装置1的电力消耗。
而且,在从检测到手指或手写笔50接近了显示画面(操作键显示区域C)的附近的情况到之后检测到手指或手写笔50持续预定时间与显示画面非接触的情况的期间,从显示画面中所具备的全部光检测电路O1读出受光信号。因此,可进行把显示画面整体作为对象的接触判定和接触位置的检测。
另外,关于在部分读出模式的情况下所选择的扫描线的数量M,只要是2以上m以下的整数即可。同样,关于在部分读出模式下使用的读出线的数量N,只要是2以上n以下的整数即可。
<实施方式C2>
在上述的实施方式C1中,传感器用扫描电路500也可以构成为,在受光信号的读出模式是部分读出模式的情况下,以每L(2≤L≤M)条选择1条的比例顺序选择成为选择对象的M(2≤M≤m)条扫描线。
例如,在图8所示的例子中,传感器用扫描电路500,在部分读出模式下,以每2条选择1条的比例顺序选择扫描线201至扫描线240的40条扫描线。在这种情况下,传感器用扫描电路500,例如按照扫描线201、扫描线203、扫描线205、...、扫描线235、扫描线237、扫描线239的顺序,逐一选择扫描线。因此,只选择成为选择对象的40条扫描线中的20条,间隔剔除剩余的20条扫描线不进行选择。另外,如果是图9所示的例,则传感器用扫描电路500在部分读出模式的情况下,以每10条选择1条的比例顺序选择扫描线1至扫描线240的240条扫描线。在这种情况下,传感器用扫描电路500例如顺序选择扫描线10、扫描线20、扫描线30、...、扫描线220、扫描线230、扫描线240。因此,只选择成为选择对象的240条扫描线中的24条,间隔剔除剩余的216条扫描线不进行选择。
上述的结构由于在部分读出模式的情况下,能够把读出受光信号的光检测电路O1的个数,相比实施方式C1的情况进一步减少到1/L,所以可进一步减少电力消耗。
<实施方式D1>
下面说明实施方式D1。另外,由于本实施方式的液晶显示装置的硬件结构与上述实施方式B1的液晶显示装置1大致相同,所以,使用与实施方式B1相同的符号。另外,对于与实施方式B1相同的部分省略其说明。
在上述的实施方式B1中,说明了具有通常模式(60Hz)和低耗电模式(10Hz),变更读出1个画面数量的受光信号的周期的情况。而在本实施方式中,说明取代通常模式和低耗电模式,而具有通常模式和间隔剔除模式,变更读出受光信号的光检测电路O1的个数的情况。
在本实施方式中,传感器用扫描电路500具有逐一顺序选择m条扫描线的通常模式、和以每10条选择1条的比例顺序选择m条扫描线的间隔剔除模式,按照来自控制电路300的指示,以任意一方的动作模式动作。另外,受光信号处理电路600,在由传感器用扫描电路500选择了扫描线时,从与被选择的扫描线连接的n个光检测电路O1,通过n条读出线读出受光信号X1、X2、X3、X4、...、Xn,并把其提供给控制电路300。
控制电路300控制传感器用扫描电路500和受光信号处理电路600,以预定周期(例如60Hz)读出1个画面数量的受光信号。另外,传感器用扫描电路500在通常模式的情况下,由于1个画面数量的受光信号为m×n个,所以,与此对应也生成m×n个2值化信号。另一方面,传感器用扫描电路500在间隔剔除模式下,由于1个画面数量的受光信号成为m×n/10,所以,与此对应,也生成m×n/10个2值化信号。
下面,结合图11,对本实施方式的通常模式和间隔剔除模式进行说明。如在上述的实施方式B3中说明的那样,在图11中,在显示画面(图像显示区域A)中,显示有4行×3列的阵列状排列的共计12个显示键。另外,在图像显示区域A中,设有扫描线1至扫描线240共计240条扫描线。传感器用扫描电路500,在通常模式下,顺序逐一选择240条扫描线。即,传感器用扫描电路500逐一顺序选择扫描线1、扫描线2、扫描线3、...、扫描线238、扫描线239、扫描线240的全部的扫描线。而在间隔剔除模式下,传感器用扫描电路500以每10条选择1条的比例顺序选择240条扫描线。即,在间隔剔除模式下,传感器用扫描电路500例如逐一顺序选择扫描线10、扫描线20、扫描线30、...、扫描线220、扫描线230、扫描线240。因此,在间隔剔除模式下,只选择240条扫描线中的24条,剔除剩余的216条扫描线不进行选择。这样,传感器用扫描电路500能够在通常模式和间隔剔除模式下动作,在从控制电路300接收到指示切换动作模式的控制信号时,切换到该控制信号所指示的动作模式。
另外,本实施方式的液晶显示装置1,以预定周期(例如120Hz或60Hz)进行关于接触输入功能的1个周期的处理,即读出1个画面数量的受光信号,根据读出的1个画面数量的受光信号,判定接触的有无和接近的有无,在判定为有接触的情况下检测该接触位置。另外,在本实施方式中设定为以60Hz进行上述的1个周期的处理。
图14是表示本实施方式的模式切换处理11、12的流程的流程图。在使传感器用扫描电路500以通常模式动作的情况下,执行该图(a)所示的模式切换处理11。另外,液晶显示装置1例如在用户指示起动接触输入功能时,在开始了接触输入的受理后,使传感器用扫描电路500以通常模式动作。或者如果是基本上通过利用手指或手写笔50的接触输入进行全部的操作的液晶显示装置1,则在按下开关并结束了初始处理后,开始接触输入的受理,使传感器用扫描电路500以通常模式动作。
如上述那样,在通常模式下,逐一顺序选择扫描线,从设置在图像显示区域A中的全部光检测电路O1读出受光信号。控制电路300,首先根据新读出的1个画面数量的受光信号(m×n个),判定有无接触,即判定手指或手写笔50与显示画面是接触还是非接触(步骤S1101)。
具体是,首先,控制电路300对于1个画面数量的各个受光信号,把其信号电平与接触判定用阈值T(具体是后述的阈值T1或T2)进行比较,并转换成2值信号。另外,这里使用的阈值T虽然基本上是在后述的模式切换处理12的步骤S1203中设定的,但在根据环境光的测定结果,在液晶显示装置1周围从亮的状态变化到暗的状态的情况下、和从暗的状态变化到亮的状态下,在阈值T1与阈值T2之间适当地进行变更。即,在液晶显示装置1周围亮的情况下使用阈值T1,在液晶显示装置1周围暗的情况下使用阈值T2。然后,控制电路300对于生成的1个画面数量的2值化信号(m×n个),例如对信号值为“1”的2值化信号的个数进行计数,在计数值是由被保存在存储器中的上限值和下限值所限定的范围内的值的情况下,判定为有接触(步骤S1101:否),在计数值不是上述的范围内的值的情况下,判定为无接触(步骤S1101:是)。
另外,如上述那样,在液晶显示装置1周围亮的情况和暗的情况下,或在接触判定的情况下和接近判定的情况下,用于与计数值比较的上限值和下限值不同。而且在传感器用扫描电路500是间隔剔除模式的情况下,扫描线被间隔剔除,1个画面数量的2值化信号的个数成为通常模式时的1/10。因此,在传感器用扫描电路500的动作模式是通常模式和间隔剔除模式时的用于与计数值比较的上限值和下限值不同。
在步骤S1101中,在判定为有接触的情况下,结束模式切换处理11。此时,传感器用扫描电路500继续以通常模式动作。另外,这样地判定为有接触的情况下,控制电路300在结束了模式切换处理11后,进行接触位置的检测。在该接触位置检测时,使用在步骤S1101中判定接触的有无时生成的1个画面数量的2值化信号。
另一方面,在步骤S1101中判定为无接触的情况下,控制电路300判定连续得到无接触的判定结果的状态是否持续了预定时间(例如5分钟)(步骤S1102)。另外,由于在通常模式下以60Hz执行关于接触输入功能的1个周期的处理,所以以60Hz频率得到步骤S1101的判定结果。因此,控制电路300只要对连续得到无接触的判定结果的次数进行计数,判定该计数值是否达到了与上述的预定时间相当的次数即可。另外,预定时间可以设定为60秒、30分钟等任意时间宽度。
在步骤S1102中判定为未持续预定时间的情况下,结束模式切换处理11。此时,传感器用扫描电路500仍继续以通常模式动作。而在步骤S1102中判定为持续了预定时间的情况下,控制电路300把传感器用扫描电路500的动作模式从通常模式切换到间隔剔除模式(步骤S1103)。另外,在把动作模式切换到间隔剔除模式时,把指示动作模式切换(→间隔剔除模式)的控制信号从控制电路300发送到传感器用扫描电路500。传感器用扫描电路500在接收到该控制信号后,把动作模式变更为间隔剔除模式。由此,传感器用扫描电路500以每10条选择1条的比例顺序选择扫描线。
而且,在把传感器用扫描电路500的动作模式切换到间隔剔除模式后,控制电路300把在2值化处理时使用的阈值从接触判定用阈值T变更为接近判定用阈值S(步骤S1104)。如上所述,由于在液晶显示装置1内的存储器中,保存有接触判定用阈值T1、T2、和接近判定用阈值S1、S2,所以,控制电路300根据环境光的测定结果,判断液晶显示装置1周围的亮度,在液晶显示装置1周围亮的情况下,从存储器中读出接近判定用阈值S1,把该阈值S1设定为在2值化处理时使用的阈值。另外,控制电路300在液晶显示装置1周围暗的情况下,从存储器中读出接近判定用阈值S2,把该阈值S2设定为在2值化处理时使用的阈值。
另外,在使传感器用扫描电路500以间隔剔除模式动作的情况下,进行图14(b)所示的模式切换处理12。如上述那样,在间隔剔除模式下,以每10条选择1条的比例顺序选择扫描线。因此,1个画面数量的受光信号个数成为通常模式下的1/10。控制电路300首先根据新读出的1个画面数量的受光信号(m×n/10),判定接近的有无,即手指或手写笔50是否接近了显示画面(步骤S1201)。
具体是,首先,控制电路300对于1个画面数量的各个受光信号,把其信号电平与接近判定用阈值S2(具体是阈值S1或S2)进行比较,并转换成2值信号。这里使用的阈值S虽然基本上是在上述的模式切换处理11的步骤S1104中设定的,但在根据环境光的测定结果,在液晶显示装置1的周围从亮的状态变化到暗的状态的情况下、和从暗的状态变化到亮的状态下,在阈值S1与阈值S2之间适当地进行变更。即,在液晶显示装置1周围亮的情况下使用阈值S1,在液晶显示装置1周围暗的情况下使用阈值S2。然后,控制电路300对于生成的1个画面数量的2值化信号(m×n个),例如对信号值为“1”的2值化信号的个数进行计数,在计数值是由被保存在存储器中的上限值和下限值所限定的范围内的值的情况下,判定为接近,在计数值不是上述的范围内的值的情况下,判定为非接近。另外,如上述那样,在液晶显示装置1周围亮的情况和暗的情况下,或接触判定的情况下和接近判定的情况下,或者传感器用扫描电路500的动作模式是通常模式和间隔剔除模式的情况下,用于与计数值比较的上限值和下限值的值不同。
在步骤S1201中判定为未接近的情况下,结束模式切换处理12。此时,传感器用扫描电路500继续以间隔剔除模式动作。而在步骤S1201中判定为接近的情况下,控制电路300把传感器用扫描电路500的动作模式从间隔剔除模式切换到通常模式(步骤S1202)。另外,在把动作模式切换到通常模式时,把指示切换动作模式(→通常模式)的控制信号从控制电路300发送到传感器用扫描电路500。传感器用扫描电路500在接收到该控制信号后,把动作模式变更为通常模式。由此,传感器用扫描电路500逐一顺序选择全部的扫描线。
另外,控制电路300在把传感器用扫描电路500的动作模式切换到通常模式后,把2值化处理时使用的阈值从接近判定用阈值S变更为接触判定用阈值T(步骤S1203)。如上述那样由于在液晶显示装置1内的存储器中保存有接触判定用阈值T1、T2、和接近判定用阈值S1、S2,所以控制电路300根据环境光的测定结果,判断液晶显示装置1的周围的亮度,在液晶显示装置1的周围亮的情况下,从存储器中读出接触判定用阈值T1,把该阈值T1设定为在2值化处理时使用的阈值。另外,控制电路300在液晶显示装置1周围暗的情况下,从存储器中读出接触判断用阈值T2,把该阈值T2设定为2值化处理时使用的阈值。
如以上说明的那样,根据本实施方式,液晶显示装置1在检测到手指或手写笔50连续预定时间与显示画面非接触的状态的情况时,把传感器用扫描电路500的动作模式从通常模式切换到间隔剔除模式,以每10条选择1条的比例顺序选择扫描线。另外,液晶显示装置1在检测到手指或手写笔50接近了显示画面的附近的情况时,把传感器用扫描电路500的动作模式从间隔剔除模式切换到通常模式,逐一顺序选择全部的扫描线。因此,在从检测到手指或手写笔50持续预定时间与显示画面非接触的情况到之后检测到手指或手写笔50接近了显示画面的附近的情况的期间,使传感器用扫描电路500以间隔剔除模式动作,可将读出受光信号的光检测电路O1的个数减少到通常模式的情况的1/10。
而且,在从检测到手指或手写笔50接近了显示画面的附近的情况到之后检测到手指或手写笔50持续预定时间与显示画面非接触的情况的期间,通过使传感器用扫描电路500以通常模式动作,能够从显示画面中所具备的全部光检测电路O1读出受光信号,能够高精度进行接触判定和接触位置的检测。特别是通过把从间隔剔除模式向通常模式切换的时机不设定在检测到接触时而设定在检测到了接近时,能够在手指或手写笔50实际接触显示画面之前提高关于接触判定和接触位置检测的精度。
另外,也可以构成为,在间隔剔除模式下,以每2条选择1条的比例或每15条选择1条的比例顺序选择扫描线。这样,在间隔剔除模式下,只要以每K(2以上m以下的整数)条选择1条的比例顺序选择扫描线即可。另外,在本实施方式中,说明了在开始接触输入的受理时切换到通常模式的情况,但也可以构成为,在开始接触输入的受理时切换到间隔剔除模式。
<电子设备>
下面,对应用了上述任意实施方式的液晶显示装置1的电子设备进行说明。图15表示应用了液晶显示装置1的移动型个人计算机的结构。个人计算机2000具有作为显示单元和接触输入单元的液晶显示装置1、和主体部2010。另外,在主体部2010上设有电源开关2001和键盘2002。
图16表示应用了液晶显示装置1的移动电话机的结构。移动电话机3000具有作为显示单元和接触输入单元的液晶显示装置1、多个操作键3001和滚动键3002。通过操作滚动键3002使显示在液晶显示装置1上的画面滚动显示。
图17表示应用了液晶显示装置1的移动信息终端(PDA:PersonalDigital Assistants)的结构。移动信息终端4000具有作为显示单元和接触输入单元的液晶显示装置1、多个操作键4001和电源开关4002。通过对操作键4001进行操作,例如地址薄和日程表等各种信息被显示在液晶显示装置1中。
另外,作为可应用液晶显示装置1的电子设备,除了图15~图17所示的设备以外,还有数码相机、汽车导航装置、电子记事本、文字处理机、工作站、可视电话、POS终端、ATM(Automated Teller Machine:现金自动存取款机)、自动售货机等。另外,特别是在移动设备的情况下,应用本发明,可抑制不必要的电力消耗,从而可延长一次充电(更换一次电池)可工作的时间。
<变形例>
例如,可进行如下所述的各种变形。而且能够把下述的2个以上的变形例适当地进行组合。
(1)在实施方式A1中,说明了具有通常模式(60Hz)和高速模式(120Hz),在开始受理接触输入时切换到通常模式,在手指或手写笔50接触到显示画面时、和手指或手写笔50连续地接触显示画面的时间达到预定时间以上时,切换到高速模式的情况。但是,在实施方式A1中,也可以构成为在开始受理接触输入时,不切换到通常模式而切换到高速模式。另外,在实施方式A1中,也可以构成为具有通常模式(120Hz)和低速模式(60Hz),在开始受理接触输入时切换到通常模式(120Hz),在手指或手写笔50未接触显示画面时、和对这样的非接触状态的持续时间进行计时,计时时间达到预定时间以上时,切换到低速模式(60Hz)。
(2)在实施方式B1~B3中,说明了在检测到手指或手写笔50接近了显示画面附近的情况时,从低耗电模式切换到通常模式的情况,但也可以构成为在检测到手指或手写笔50接触到显示画面时从低耗电模式切换到通常模式。另外,在实施方式B1~B3中,说明了在检测到手指或手写笔50连续预定时间处于与显示画面非接触的状态时,从通常模式切换到低耗电模式的情况,但也可以构成为,在检测到手指或手写笔50连续预定时间未接近显示画面的情况时,从通常模式切换到低耗电模式。
(3)在实施方式C1、C2中,说明了在检测到手指或手写笔50接近了显示画面的附近的情况时,从部分读出模式切换到通常读出模式的情况,但也可以构成为,在检测到手指或手写笔50接触到显示画面的情况时,从部分读出模式切换到通常读出模式。另外,在实施方式C1、C2中,说明了在检测到手指或手写笔50连续预定时间与显示画面呈非接触状态时,从通常读出模式切换到部分读出模式的情况,但也可以构成为在检测到手指或手写笔50连续预定时间未接近显示画面的附近时,从通常读出模式切换到部分读出模式。
(4)在实施方式D1中,说明了在检测到手指或手写笔50接近了显示画面的附近时,从间隔剔除模式切换到通常模式的情况,但也可以构成为,在检测到手指或手写笔50接触到显示画面时从间隔剔除模式切换到通常模式。另外,在实施方式D1中,说明了在检测到手指或手写笔50连续预定时间与显示画面呈非接触状态时,从通常模式切换到间隔剔除模式的情况,但也可以构成为,在检测到手指或手写笔50连续预定时间未接近显示画面的附近时,从通常模式切换到间隔剔除模式。
(5)在液晶显示装置1的周围暗的情况下,利用由手指或手写笔50反射的背光灯800的光,检测手指或手写笔50接近了显示画面的情况。因此,在液晶显示装置1的周围暗的情况下,如果背光灯800的发光亮度弱,则不容易检测到接近的情况。因此,在上述的实施方式B2中,作为背光灯800采用了所谓扫描背光灯,在液晶显示装置1的周围暗、且动作模式是低耗电模式的情况下,也可以只对照射操作键显示区域C的部分的光源,增加比其他光源多的出射光的光量。
具体是,首先,扫描背光灯具有多个可调整出射光的光量的光源。例如,扫描背光灯具有第1光源、第2光源、第3光源这3个光源。这些第1~第3光源在显示画面上照明的区域各不同。如果举例说明图8所示的显示画面,则例如在把该显示画面区分为在X方向上延伸的3个带状区域(上段区域[扫描线1~扫描线80]、中段区域[扫描线81~扫描线160]、和下段区域[扫描线161~扫描线240])时,来自第1光源的出射光照射上段区域,来自第2光源的出射光照射中段区域,来自第3光源的出射光照射下段区域。控制电路300根据多个受光信号计算出环境光的照度,在计算出的照度小于预定值的情况下,判定为液晶显示装置1周围暗。这样在判定为液晶显示装置1周围暗、且是低耗电模式的情况下,控制电路300在把表示计算出的环境光的照度的数据输出给调光电路700时,指示调光电路700只对第3光源增加预定量的出射光。调光电路700按照该指示,对第1光源和第2光源,调整为与环境光的照度对应的出射光的光量,而对第3光源,相对第1光源和第2光源,增加控制电路300所指示的预定量的出射光的光量。
根据上述的结构,在图8所示的显示画面上,在液晶显示装置1周围暗,且是低耗电模式的情况下,只对包含操作键显示区域C的部分的下段区域,增强来自扫描背光灯的光。因此,即使在液晶显示装置1周围暗的情况下,也能够更容易检测出手指或手写笔50接近了显示画面的附近(操作键显示区域C)的情况。而且,由于只对照明操作键显示区域C的部分的第3光源增加出射光的光量即可,所以,不需要增加显示画面整体的亮度。从而可抑制不必要的电力消耗。另外,关于扫描背光灯,可以采用边缘发光方式,也可以采用下方发光方式。
另外,本变形例(5)的内容也可应用在上述的实施方式C1、C2中。即,在实施方式C1、C2的液晶显示装置1中,在作为背光灯800而采用了扫描背光灯,液晶显示装置1周围暗,且受光信号的读出模式是部分读出模式的情况下,也可以只对照明操作键显示区域C的部分的光源,相比其他光源而增加出射光的光量。
(6)在上述的各个实施方式中,采用了在每1个像素(像素电路P1)中具有光检测电路O1的结构,但也可以构成为,例如对应上下左右的每4个像素(像素电路P1)具有1个光检测电路O1。另外,光检测电路O1的排列图形不限于阵列状。例如,也可以在图像显示区域A中,如方格图案(国际象棋棋盘图案)中的黑(或白)的排列图形那样,形成各个光检测电路O1。另外,设在图像显示区域A中的扫描线的总数m和读出线的总数n,只要都是2以上的整数即可。
(7)本发明的显示装置也可以是半透射型或反射型的液晶显示装置,或者是使用了OLED元件的显示装置。OLED元件不同于使光的透射量变化的液晶元件,是自体发光的电流驱动型发光元件。另外,本发明的显示装置也可以是使用了液晶元件和OLED元件以外的光电元件的显示装置。另外,所谓光电元件是指通过供给电信号(电流或电压),其透射率和亮度等光学特性发生变化的元件。本发明可以应用在具备了例如使用了无机EL(ElectroLuminescence)或发光聚合物等发光元件的显示屏、把包含着色的液体和被分散在该液体中的白色颗粒的微胶囊作为光电物质使用的电泳显示屏、把在每个极性相反的区域中分别涂敷不同颜色的旋转球作为光电物质使用的旋转球显示屏、把黑色调色剂作为光电物质使用的调色剂显示屏、或把氦或氖等高压气体作为光电物质使用等离子显示屏等的显示装置中。另外,本发明也可以应用在具备了电阻膜方式或静电电容方式的触摸面板的显示装置中。
(8)本发明的传感装置也可以应用在具有所谓的示意功能,当利用手指或手写笔50在画面上描绘线或简单的图形等时,确定与该图形对应的操作指令(例如,滚动、进入下页、返回前页、粘贴、复制、删除、还原等),进行对应确定的操作指令的处理的计算机装置中。在这种情况下,不需要显示表示利用手指或手写笔50画出的线和图形的图像。这样,在本发明的传感装置中,不是必须生成并显示这些表示检测出的接触位置的轨迹的图像。